Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
Комитет по управлению муниципальным имуществом Администрации Ярославского муниципального района сообщает о том, что назначенный на «27» февраля 2013 г...полностью>>
'Документ'
5 Филиппов Денис Александрович 7 ,5 Бессонова Юлия Игоревна 39 Воробьева Диана Игоревна 11 0,5 Кривша Владислав Максимович 45 0,5 Гальцов Никита Вадим...полностью>>
'Регламент'
Участником Лиги Арсеньевских любителей футбола «АРСФУТБОЛ» (далее Лиги) может быть любой гражданин, проживающий на территории города Арсеньева и его о...полностью>>
'Документ'
Курьер предоставляется в Ваш офис или непосредственно по адресу (с 8 до 20 часов) на 8-ми часовой рабочий день. Каждый последующий час работы тарифици...полностью>>

Главная > Документ

Сохрани ссылку в одной из сетей:
Информация о документе
Дата добавления:
Размер:
Доступные форматы для скачивания:

1

Смотреть полностью

Автор: Кучерявый Всеволод Владимирович.

КУРС ЛЕКЦИЙ ПО АНАТОМО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКИМ ОСНОВАМ ФК И С.

ЧастьII.Физиология.

(для студентов техникума физической культуры).

Основные разделы курса.

  1. Основные физиологические процессы и общая возбудимость тканей.

2Физиология нервной системы.

3.Эндокринная и сенсорные системы.

4.Кровь и кровообращение.

5.Физиология внутренних органов.

6.Основы возрастной физиологии.

7.Основы спортивной физиологии.

Раздел 1. Основные физиологические процессы и общая возбудимость тканей.

Основные темы раздела.

  1. Физиологические принципы регуляции и возникновение нервного импульса.

  2. Физиология мышечного сокращения.

  3. Физиологические особенности элементарных нервных

структур.

  1. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИНЦИПЫ РЕГУЛЯЦИИ И ВОЗНИКНОВЕНИЕ НЕРВНОГО ИМПУЛЬСА.

Основные вопросы темы и семинарского занятия.

  1. Что изучает физиология? Принципы регуляции и работы организма.

  2. Молекулярное строение клеточной мембраны и природа нервного импульса..

  3. Потенциал покоя.

  4. Потенциал действия.

  5. Некоторые основные понятия физиологии возбуждения.

  1. Что изучает физиология? Принципы регуляции и работы организма.

Физиология – это наука, изучающая функции организма. В основе работы живых организмов лежат некоторые общие принципы и механизмы, которые направлены на сохранение нормальной жизнедеятельности организма. Эти принципы и механизмы принято называть физиологическими процессами. Они и являются в значительной мере главными предметами изучения физиологии как науки. К таким физиологическим процессам можно отнести рефлекс, гомеостаз и адаптацию.

Рефлекс – реакция организма на раздражение , реализуемая через нервную систему. Для большинства животных рефлекс – это важнейшая соматическая реакция, то есть ответ на воздействие окружающей среды. В простейшем виде рефлекс может быть представлен в виде рефлекторной дуги. Рефлекторная дуга – это путь прохождения нервного импульса при рефлекторной реакции. Классическая рефлекторная дуга состоит из пяти компонентов:

  • рецептора или нервного окончания, где возникает нервный импульс;

  • афферентного пути, то есть нервов, несущих нервный импульс в ЦНС;

  • вставочного нейрона или участка ЦНС;

  • эфферентного пути, то есть нервов, несущих нервный импульс от ЦНС;

  • эффектора, то есть рабочего органа.

Рефлекторные реакции, прежде всего, направлены на сохранение гомеостаза.

Гомеостаз – это способность сохранять относительное постоянство внутренней среды и свойств организма. Пожалуй, это физиологическое свойство организма – главная цель нормальной работы организма и поэтому на сохранение гомеостаза направлены основные усилия организма. Существенное изменение гомеостаза можно рассматривать как патологию или заболевание. Вначале на изменение гомеостаза реагирует нервная система, а затем кровь. Поэтому изменения в формуле крови часто говорят о процессах незаметного развития заболевания. Внутренний гомеостаз обеспечивает адаптацию организма.

Под адаптацией понимают совокупность приспособлений организма к условиям внешней среды. Адаптация осуществляется на всех уровнях организации живой системы, начиная от субклеточного, и кончая организменным уровнем. Таким образом, организм можно рассматривать как совокупность адаптаций разных уровней. Вначале организм реагирует на изменение в окружающей среде с помощью нервной системы, используя рефлексы безусловные, а если необходимо, приобретая условные рефлексы. Если таких реакций недостаточно, то происходит более глубинное изменение гомеостаза. На этом этапе возникают функциональные системы, то есть объединение различных органов и систем организма, направленное на получение адаптивного результата. Если и это не помогает, то происходят коренные наследственные изменения организма, что, в конечном итоге, может привести к появлению нового вида. Однако эта последняя возможность не является предметом изучения физиологии.

  1. Молекулярное строение клеточной мембраны и природа нервного импульса.

Природа нервного импульса известна давно – это электрический ток. Но как электрический заряд образуется в живых системах? Долгое время это было неизвестно, но в ХХ веке появилась теория, объясняющая происхождение нервного импульса неодинаковой концентрацией анионов и катионов внутри и вне клетки. Чтобы разобраться с возникновением нервного импульса, нужно вспомнить строение и свойства клеточной мембраны.

По современным представлениям, клеточная мембрана состоит из двойного слоя жиров или липидов двух классов фосфолипидов и гликолипидов. Внутри и снаружи от этого слоя находятся слои белков. Белки могут погружаться внутрь липидного слоя, образуя при этом поры, для прохождения внутрь клетки веществ.

В клетку вещества могу проникать несколькими путями. Во-первых, некоторые вещества проникают в клетка путем диффузии. Это значит, что проникновение идет по градиентам концентрации, то есть в сторону от большей концентрации к меньшей. Во-вторых, в ряде случаев работает, так называемый, активный транспорт, то есть когда вещества проникают в клетку против градиентов концентрации, то есть с затратами энергии. Оба этих механизма участвуют в важнейшем процессе, связанном с возникновением клеточного потенциала, называемом натриево-калиевый насос. В работе этого насоса участвуют особые ферменты клеточной мембраны ионофоры.

  1. Потенциал покоя.

Натриево-калиевый насос работает таким образом, что при отсутствии стимула, то есть в неактивном состоянии, внутрь клетки ионы натрия не попадают вовсе. В то же время, ионы калия специально нагнетаются в клетку с помощью насоса. При этом через мембрану клетки ионы калия могут свободно выходить с помощью диффузии. Показано, что ионы калия примерно в 20 раз легче проникают в клетку и выходят из нее, нежели ионы натрия. Это приводит к тому, что внутри клетки накапливается отрицательный заряд, который и принято называть потенциалом покоя. Величина потенциала покоя определяется главным образом электрохимическим градиентом ионов калия. В результате сопряженного транспорта ионов калия и натрия поддерживается постоянная концентрация этих ионов внутри и вне клетки.

Таким образом, непосредственной причиной формирования потенциала покоя является неодинаковая концентрация положительно заряженных и отрицательно заряженных ионов внутри и снаружи клетки.

Не следует забывать, что внутри клетки и вне её имеются не только ионы калия и натрия, которые также вносят определенный вклад в создание потенциала покоя клетки. Поэтому принято считать, что потенциал покоя – это алгебраическая сумма всех внутренних и внешних зарядов самой мембраны.

В нервных клетках потенциал покоя составляет – 50 – 80 мВ, в скелетных мышцах – 60 – 90 мВ, а в сердечной мышце – 80 – 90 мВ.

  1. Потенциал действия.

Для того, чтобы возник электрический ток в живой клетка, должна изменится проницаемость клеточной мембраны. Изменение проницаемости мембраны возбудимых клеток для ионов калия и натрия приводит к изменению разности потенциалов на мембране, к возникновению потенциалов действия и распространению нервных импульсов по нервным клеткам.

При стимуляции аксона электрическим током потенциал внутренней поверхности мембраны меняется с – 70 мВ до + 40 мВ. Это изменение полярности носит название потенциала действия или спайка.

  • Потенциал действия – это физиологический процесс, выражающийся в быстром колебании мембранного потенциала вследствие перемещения ионов в клетку и из клетки и способный распространяться без затухания.

Потенциал действия – это процесс, который проходит несколько фаз.

1. Фаза деполяризации. Потенциал действия возникает в результате внезапного кратковременного повышения проницаемости мембраны для ионов натрия и входа этих, последних в клетку.

  1. Фаза инверсии. Вследствие увеличения проводимости для натрия число положительно заряженных ионов внутри аксона возрастает, и мембранный потенциал снижается, а затем меняет знак.

  2. Фаза реполяризации. Проницаемость для ионов калия возрастает, а для натрия поры закрываются. Снова начинает действовать натриево-калиевый насос. Потенциал покоя достигает прежней величины. Клетка опять готова проводить нервный импульс.

5.Некоторые основные понятия физиологии возбуждения.

Возбудимость – одно из важнейших свойств живых организмов. Возбудимость – это способность организмов отвечать на раздражение реакцией возбуждения. Возбуждение – это форма ответной реакции на действие раздражителей, сопровождающаяся потенциалом действия.

Для того, чтобы вызвать изменение возбудимости раздражитель должен иметь определенную силу. Минимальная сила раздражителя, способная вызвать возбуждение называется пороговой. Ткани, отвечающие на действие порогового возбуждения, называются возбудимыми.

Чем больше сила раздражителя, тем меньше требуется времени для перехода от местной электронегативности к волновому ответу. Минимальная сила тока, при которой возникает возбуждение, называется реобаза.

Время, необходимое для того, чтобы вызвать эффект возбуждения называется полезным временем. Чем выше сила раздражителя, тем меньше время латентного или скрытого периода, когда формируется возбуждение. Минимальное время, в течение которого возникает ток в 2 реобазы, называется хронаксией.

Нервные импульсы могут проходить по аксонам в обе стороны. После проведения нервного импульса ткань некоторое время не может его проводить. Это состояние ткани называется рефрактерностью. Рефрактероность проходит несколько стадий. На начальной стадии рефрактерность абсолютная. Это значит, что даже усиление сигнала не может вызвать проведение нервного импульса или потенциала действия. Однако абсолютная рефрактерность сменяется стадией относительной рефрактерности, когда более сильный раздражитель может вызвать деполяризацию мембраны.

2. ФИЗИОЛОЛОГИЯ МЫШЕЧНОГО СОКРАЩЕНИЯ.

Основные вопросы лекции и семинарского занятия.

  1. Молекулярное строение скелетных мышц.

  2. Теория скользящих нитей. Снабжение мышцы энергией.

  3. Одиночное сокращение и тетанус.

  4. Сила мышечного сокращения.

  5. Особенности гладких мышц.

  1. Молекулярное строение скелетных мышц.

Клетки скелетной мышцы имеют столь своеобразное строение, что их принято называть мышечными волокнами. Каждое мышечное волокно покрыто мембраной, называемой сарколеммой. Внутри сарколеммы находится саркоплазма, имеющая сократительные элементы, называемые миофибриллы. При взгляде на миофибриллы в световом микроскопе видно, что они состоят из темных и светлых поперечных полос. Поэтому эти мышцы принято называть также поперечно-полосатыми мышцами.

При взгляде на эти мышцы в электронный микроскоп видно, что они состоят из белковых нитей двух типов: толстых и тонких. Толстые нити состоят из белка миозина, а тонкие – из белка актина. Между миофибриллами находятся многочисленные митохондрии. Кроме миофибрилл, саркоплазма содержит сеть внутренних мембран – саркоплазматический ретикулум.

Исследования в электронном микроскопе ясно показывают, что чередование темных и светлых полос обусловлено расположением актиновых и миозиновых нитей. Темные зоны называются зонами А, светлые – зонами I. Зона I разделена на две половины темной линией Z. В обе стороны от линии Z отходят тонкие актиновые нити. Там где тонкие актиновые нити перекрываются толстыми миозиновыми, наблюдаются темные зоны А. Средняя часть диска А светлая и называется линией Н. Участок миофибриллы от одной линии Z до другой линии Z называется саркомером. Саркомер – это элементарная единица миофибриллы.

  1. Теория скользящих нитей. Снабжение мышцы энергией.

Используя данные, полученные с помощью электронного микроскопа, была сформулирована теория скользящих нитей. Как уже говорилось выше, миофибриллы состоят из нитей двух типов: тонких – актиновых и толстых – миозиновых. Согласно теории эти нити скользят друг по другу. Наблюдения показали, что актиновые нити сдвигаются по направлению линии Н., то есть к середине саркомера. Предполагают, что головки миозиновых нитей служат своеобразными крючками для нитей актина, образуя химические поперечные мостики и втягивая нити внутрь диска А. Таким образом, саркомер способен укорачиваться на 30% своей длины.

Важную роль в процессе сокращения играют ионы кальция и магния. Когда ионы кальция проникают в саркоплазматический ретикулум, то это стимулирует сокращение мышцы, а проникновение туда ионов магния - расслабление.

Для сокращения мышцы нужна энергия. Показано, что единственным источником энергии для сокращения мышцы являются молекулы АТФ. Но запасов АТФ в мышцах мало и хватает лишь на 8 – 10 сокращений. Пополнение запасов АТФ в мышцах может осуществляется тремя путями:

  1. Основной путь энергетического обмена – из глюкозы, через гликолиз, цикл лимонной кислоты и дыхательную цепь.

  2. Из креатин фосфата, но запасов этого вещества в мышцах также не очень много, но достаточно для спринтерских забегов.

  3. Миокиназная реакция: АДФ + АДФ → АТФ. Но данная реакция – это не от хорошей жизни, а при недостатке глюкозы или креатин фосфата.

Таким образом главным источником АТФ в мышцах является глюкоза или запасы гликогена.

3.Одиночное сокращение и тетанус.

Для исследования работы мышцы обычно пользуются нервно-мышечным препаратом лягушки. При этом нервно-мышечный препарат присоединяют к прибору, называемому миограф. Этот прибор вычерчивает график сокращения мышцы, называемый миограммой.

Одиночное сокращение. При воздействии одиночного стимула мышца начинает сокращаться спустя очень короткое время (около 0,05 сек.), называемое латентным периодом. Затем мышца быстро укорачивается и в ней развивается напряжение. Эта фаза сокращения длится около 0,1 сек. Вслед за ней наступает период расслабления, когда напряжение уменьшается и мышца возвращается в исходное состояние. Этот период длится 0,2 сек. Такое сокращение называется одиночное сокращение.

Двукратное сокращение. Если интервал между первой и второй стимуляцией мышцы значителен, то на миограмме регистрируются два одиночных сокращения. Однако, если отрезок времени между двумя стимулами сократится, то второе сокращение накладывается на первое. Это, так называемая, «бугристая» миограмма. При второй стимуляции сокращение оказывается большим, чем при первой. Этот эффект называется механической суммацией.

Ритмическое сокращение. С увеличением частоты стимуляции неровности на миограмме постепенно сглаживаются, отдельные сокращения сливаются, и вычерчивается плавная линия, которая достигает определенного уровня. О такой мышце говорят, что она достигает состояния тетануса. Тетанус – это максимальное напряжение, которого может достичь мышца. Однако тетанус не может длиться бесконечно долго, так как мышца подвержена утомлению.

  1. Сила сокращения мышцы.

Сила сокращения мышцы при динамической работе или величина напряжения при статической работе зависят от целого ряда факторов. Наиболее важными из них являются величина физиологического поперечника мышцы, число нервно-мышечных единиц, вовлекаемых в работу, микро- и макро структура мышцы.

Одиночное мышечное волокно развивает усилие до 200 мг. Чем больше суммарное поперечное сечение всех входящих в мышцу волокон, то есть физиологический поперечник, тем больше сила мышцы.

У мышц с параллельным расположением волокон анатомический поперечник равен физиологическому. Эти мышцы слабее мышц с перистым расположением волокон. Двуглавая мышца плеча, поэтому слабее трехглавой мышцы.

При повышении частоты раздражителей увеличивается и число нервно-мышечных единиц вовлекаемых в работу мышцы. Поэтому происходит и увеличение силы мышечного сокращения. Систематическая силовая тренировка увеличивает как поперечник мышцы, так и способность её отвечать на раздражение максимальным числом сокращающихся нервно-мышечных единиц, то есть координации.

Не менее важным фактором является конституция мышц. Показано, что мышцы состоят из волокон двух типов быстрых и медленных. Именно соотношение этих волокон определяет способность мышцы к той или иной форме работы: силовой, скоростно-силовой или работе на выносливость. Конституция мышцы – фактор наследственный. Поэтому рожденный спринтером никогда не станет стайером.

  1. Особенности гладких мышц.

Гладкие мышцы входят в состав внутренних органов, кровеносных сосудов, радужной оболочки глаза. Все эти мышцы обладают рядом особенностей.

  1. Гладкая мускулатура – непроизвольная: эти мышцы не подчиняются нашему сознанию и контролируются вегетативной (автономной) нервной системой.

  2. Гистологические свойства этих мышц не позволяют им сокращаться быстро, но зато они весьма пластичны и очень надежны.

  3. Гладкие мышцы обладают высокой чувствительностью к воздействию химических агентов, что является необходимым условием адекватных реакций внутренних органов, сосудов артериального русла на действие гормонов и медиаторов нервной системы.

  4. Автоматизм висцеральных мышц является основой ритмических сокращений желудка, кишечника, протоков желез. Вследствие этого улучшаются процессы переваривания пищи, опорожнения полых органов.

  5. Это медленные мышцы, но при этом они практически неутомимы. Напряжение гладких мышц растет пропорционально частоте и силе импульсов возбуждения, а тонус мышцы непрерывно возрастает за счет вовлекаемых в работу волокон.

Растяжение гладкой мускулатуры полого органа при наполнении его содержимым обычно сразу же ведет к её сокращению, и таким образом, обеспечивает проталкивание содержимого вперед.

  1. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ НЕРВНЫХ СТРУКТУР.

Основные вопросы лекции и семинарского занятия.

  1. Нейрон, нервные волокна и их функционирование .

  2. Синапсы.

  3. Свойства нервных центров.

  4. Механизмы торможения..

  5. Парабиоз.

  1. Нейрон, нервные волокна и их функционирование.

Элементарной структурной единицей нервной ткани является нейрон. Нейрон состоит из тела и двух видов отростков – дендритов (короткие) и аксонов (длинные).

Главной функциональной особенностью нейрона является его способность к самовозбуждению. В ответ на раздражение нейрон отвечает импульсом активности – потенциалом действия.

Длинные нервные отростки – аксоны – составляют основу нервных волокон. Волокна бывают двух типов – мякотные и безмякотные.

Мякотные волокна входят в состав нервов иннервирующих скелетные мышцы и органы чувств. По ним нервный импульс движется раз в 10 быстрее, чем по безмякотным волокнам. Это и понятно, ведь от изменения поведения порой зависит жизнь живого существа. По этим волокнам импульс движется скачками, что, по-видимому, и является причиной увеличения скорости.

Безмякотные волокна контролируют работу внутренних органов. Здесь скорость проведения нервного импульса меньше, но её достаточно для нормального функционирования иннервируемых органов.

Для проведения нервного импульса по нейрону характерны три основные закономерности: непрерывность, двусторонняя проводимость, и изолированное проведение возбуждения.

  1. Синапсы.

Синапсы – соединения между нервами, а также между нервами и иннервируемыми органами. Синапс состоит из пресинаптической и постсинаптической мембран и щели между ними, называемой синаптическая щель.

Различают синапсы двух типов: безмедиаторные синапсы и медиаторные синапсы. Безмедиаторные синапсы имеют очень узкую синаптическую щель. Такие синапсы встречаются обычно на проводящих путях нервной системы. Нервный импульс легко проскакивает такую щель. При этом скорость проведения нервного импульса не меняется.

Медиаторные синапсы имеют более широкую синаптическую щель. Поэтому для её преодоления необходима помощь ввиде особого вещества – медиатора.

Медиаторы бывают двух типов – ускоряющие и тормозящие. К ускоряющим медиаторам относятся: ацетилхолин, адреналин, норадреналин. К тормозящим γ-аминомасляная кислота, серотонин, глицин. Такие синапсы встречаются в различных частях головного и спинного мозга, где благодаря им можно изменить скорость прохождения нервного импульса.

  1. Свойства нервных центров.

Совокупность нейронов, регулирующих определенную физиологическую функцию или рефлекторный акт, называется нервным центром. Нервный центр – это понятие скорее функциональное, нежели морфологическое, так как части нервного центра могут находиться в разных местах нервной системы.

Нервный центр имеет ряд физиологических особенностей: одностороннее проведение возбуждения, способности трансформировать ритм, задерживать и облегчать проведение нервного импульса, последействие и формирование доминанты.

Одностороннее проведение возбуждения означает, что из нервного центра сигналы передаются только в одном направлении.

Способность к изменению частоты проведения нервного импульса позволяет изменить характер передаваемой информации.

Последействие позволяет образовать в пределах центра устойчивые связи, которые являются основой для возникновения памяти.

Доминанта – это временно господствующая рефлекторная система, определяющая характер формирования нервных центров, обеспечивающая усиление текущей и (или) повышенную готовность к предстоящей деятельности.

Усиление двигательной доминанты позволяет с большой эффективностью адаптироваться к физической нагрузке. Доминантная установка на достижение высокого результата позволяет настроить физиологические механизмы и все виды текущей физиологической активности на выполнение нагрузки, лежащей на пределе человеческих возможностей.

  1. Механизмы торможения.

Торможение – это важнейшее свойство нервной системы, позволяющее избежать ей перегрузки. Различают два типа механизмов торможения пресинаптическое и постсинаптическое.

Пресинаптическое торможение осуществляется через тормозные вставочные нейроны, находящиеся на разветвлениях аксонов. Через эти вставочные нейроны поступает медиатор, усиливающий деполяризацию пресинаптических мембран аксонов, передающих возбуждение на соседние клетки. В результате этой деполяризации передача возбуждения дальше не происходит.

Постсинаптическое торможение может быть прямым и возвратным. Прямое торможение осуществляется вставочными нейронами спинного мозга, корзинчатыми нейронами таламуса и клетками Пуркинье мозжечка. В этом случае происходит сверхполяризация постсинаптической мембраны. Медиатор прямого торможения γ-аминомасляная кислота увеличивает проницаемость для ионов калия. Прямое торможение может быть следствием длительно протекающей деполяризации постсинаптической мембраны.

Возвратное торможение осуществляется через особые тормозные нейроны Реншоу. Здесь торможение осуществляется по коллатеральным путям, то есть клетка тормозит сама себя. В этом случае чаще всего ввиде медиатора используется глицин.

  1. Парабиоз.

Увеличение силы раздражителя ведет к усилению ответной реакции живой ткани. Однако это увеличение не беспредельно. При повреждении нерва его функциональная активность или лабильность падают. Понижение лабильности в результате повреждения называется парабиозом.

Развитие парабиоза проходит три стадии: уравнительную, парадоксальную и тормозящую.

Уравнительная стадия характеризуется тем, что и частые и редкие импульсы вызывают одинаковый ответ.

Парадоксальная стадия характеризуется слабым ответом, раздражаемой ткани на сильный раздражитель. На слабый раздражитель при этом реакция может быть более сильной, чем на сильный.

Тормозящая стадия характеризуется полной неспособностью поврежденного участка проводить нервный импульс.

Парабиотическое торможение в нервных центрах может возникать как результат длительного истощающего воздействия раздражителя.

Отсутствие видимого ответа на действие сверх частот можно считать одной из форм торможения, называемого пессимальным торможением.

Раздел 2.Физиология нервной системы.

Основные темы раздела.

  1. (4).Физиология спинного и головного мозга.

  2. (5). Физиология эмоций и больших полушарий.

  3. (6).Регуляция движений и ВНД.

4. ФИЗИОЛОГИЯ СПИННОГО И ГОЛОВНОГО МОЗГА.

Основные вопросы лекции и семинарского занятия.

  1. Физиология спинного мозга.

  2. Продолговатый мозг.

  3. Средний мозг.

  4. Физиология таламуса.

  5. Физиология гипоталамуса.

  6. Ретикулярная формация и лимбическая система.

  7. Мозжечок.

  8. Подкорковые ядра.

  1. Физиология спинного мозга.

Спинной мозг находится в спинномозговом канале. Он выполняет две главные функции: проводниковую и рефлекторную

Спинной мозг осуществляет функцию проведения нервных импульсов по пучкам длинных отростков нервных клеток, образующих нисходящие и восходящие пути. По восходящим путям нервные сигналы от рецепторов скелетных мышц, сухожилий, связок направляются в кору полушарий большого мозга и мозжечок. В промежуточный мозг идут импульсы сенсорной рецепции, тактильной, болевой, температурной и др.

По нисходящим путям направляются импульсы от коры больших полушарий головного мозга к различным частям нервной системы. У человека двигательные пути корковых клеток составляют около 30% от общего числа всех нервных волокон. Это указывает на то, что структуры коры доминируют в нервной системе человека (например, у собак они составляют 10%, а у рептилий 5%).

Рефлекторная функция спинного мозга также испытывает сильное влияние со стороны головного мозга. Особенностью морфологической структуры спинного мозга является количественное преобладание чувствительных нервов над двигательными. Это создает возможность некоторого первичного анализа, но при этом большая часть функций, несомненно, регулируется корой. В спинном мозге происходит, и отсекание лишних нервных импульсов, и на конечный общий путь выходит наиболее важный по биологическому значению импульс.

Особенностью иннервации спинным мозгом отдельных частей тела является корешковая метамерия – морфологическая приуроченность сегментов спинного мозга к частям тела. Причем, каждый метамер тела обеспечивается перекрывающейся иннервацией: кроме «главного» сегмента спинного мозга нервы идут и от верхнего и от нижележащего сегмента. Спинной мозг обеспечивает также сопряженную иннервацию двигательных актов, что достигается сопряжением возбуждения и торможения скелетных мышц.

  1. Продолговатый мозг.

Продолговатый мозг является и морфологически и функционально продолжением спинного мозга. Здесь расположены первичные центры дыхания, сердечной деятельности, а также центры потоотделения и пищеварения.

Продолговатый мозг контролирует рефлексы сосания, глотания, рвоты, кашля, чихания, мигания. Эти рефлексы возникают в ответ на раздражение волокон языкоглоточного, слухового, вестибулярного, тройничного и блуждающего нервов. Так раздражение чувствительных окончаний тройничного нерва при прикосновении к губам ребенка вызывает сосательные движения. Эфферентные импульсы направляются к мышцам, участвующим в акте сосания, по лицевому и подъязычному нервам.

Афферентные пути рефлекса глотания идут в составе тройничного, языкоглоточного и блуждающего нервов. По эфферентным волокнам тройничного, подъязычного и языкоглоточного нервов от центров глотания поступают сигналы к исполнительным приборам глотания.

Рефлекторные реакции рвоты, кашля, чихания, реализуются по той же схеме. По двигательным путям этих центров импульсы из продолговатого мозга передаются на исполнительные органы.

Продолговатый мозг является также важной точкой проведения нервных импульсов от коры больших полушарий и ретикулярной формации к спинному мозгу.

  1. Средний мозг.

Средний мозг состоит из четверохолмия и ножек среднего мозга. Основные его центры – красное пятно, черная субстанция, ядра глазодвигательного и блокового нервов. Здесь находятся первичные подкорковые центры мышечного тонуса, зрительных, ориентировочных и слуховых рефлексов и высшие подкорковые центры глотания и жевания.

Тонус мышц определяет красное пятно. Сюда сходятся все импульсы, касающиеся тонуса, идущие от коры больших полушарий, подкорковых ядер, мозжечка и ретикулярной формации. Повышение тонуса скелетной мускулатуры чаще всего связано с выключением красного пятна.

Средний и продолговатый мозг реализуют врожденные тонические рефлексы. Средний мозг обеспечивает также ориентировочные и двигательные рефлексы. В передних буграх четверохолмия находятся первичные зрительные центры. Они осуществляют поворот глаз и головы в сторону раздражителя. Задние бугры являются рефлекторными центрами слуховых ориентировочных рефлексов. Их функция схожа с функцией передних бугров, но в ответ на звуковую информацию.

  1. Физиология таламуса.

В таламусе содержатся афферентные пути, идущие в большие полушария. Таламус оказывает специфическое и неспецифическое влияние на кору.

Специфические ядра таламуса посылают импульсы к небольшому числу корковых клеток и имеют пространственно ограниченное влияние. Их подразделяют на переключающие и ассоциативные. Переключающие ядра передают сигналы от определенных сенсорных волокон, несущих рецепторное возбуждение к ассоциативным ядрам. Некоторые из этих ядер служат переключателями сигналов от мозжечка к передней центральной извилине коры больших полушарий.

Передние ядра таламуса входят в висцеральные пути. Висцеральная рецепция является причиной, например. отраженных болей. Известно, что заболевания внутренних органов вызывают болезненное повышение чувствительности отдельных участков кожи. Так боли в сердце, связанные с приступом стенокардии, отдают в левое плечо и под левую лопатку, а при воспалении желчного пузыря болит правый бок и т. д.

В передней части таламуса находятся ассоциативные ядра. Они связаны с ассоциативными ядрами коры. Таламус – это также подкорковый болевой центр. В его ядрах происходит переработка информации от болевых рецепторов и формирование ощущения боли.

  1. Физиология гипоталамуса.

Гипоталамус – это главный координирующий и регулирующий центр вегетативной нервной системы. К нему подходят сенсорные волокна от всех висцеральных, вкусовых и обонятельных рецепторов. Отсюда через продолговатый и спинной мозг информация подается на эффекторы и используется для регуляции сердечного ритма, артериального давления, дыхания и перистальтики. В гипоталамусе лежат специальные центры, от которых зависят голод, жажда, сон, а также поведенческие реакции, связанные с агрессивностью и размножением.

Гипоталамус обладает богатой сетью кровеносных сосудов и контролирует температуру крови, а также концентрацию продуктов обмена веществ в крови. На основании полученной из разных концов нервной системы информации гипоталамус вместе с гипофизом регулируют секрецию большинства гормонов и поддерживает постоянство состава крови и межклеточной жидкости.

В нейросекреторных клетках гипоталамуса образуются многие гормоны, которые раньше считались результатом работы гипофиза. Как оказалось, эти гормоны лишь хранятся в задней доле гипофиза.

  1. Ретикулярная формация и лимбическая система.

Ретикулярная формация – это особое образование сетчатых нервных клеток с густо переплетенными отростками. Она характерна практически для всех отделов ствола мозга. Ретикулярная формация оказывает активизирующее и тормозящее воздействие на кору больших полушарий мозга. Специфичность ретикулярной формации состоит в том, что она формирует многие поведенческие рефлексы: половые, пищевые и другие. Многие функции этой части мозга до сих пор непонятны.

В лимбическую систему мозга входят поясная извилина, грушевидная доля, область перегородки, миндалевидные ядра коры, а также части таламуса, гипоталамуса и среднего мозга. Лимбическая система участвует во многих регуляторных реакциях, например, в смене сна и бодрствования. Совместно с гипокампом, который часто включают в эту систему, она участвует в процессах долговременной памяти. Особую роль лимбическая система играет в формировании эмоций.

  1. Мозжечок.

Мозжечок – это центр координации сложных двигательных актов и произвольных движений. Он состоит из двух полушарий и покрыт тонким слоем серого вещества, называемым корой мозжечка. Серое вещество содержит множество разнообразных нервных клеток, наибольшее значение среди которых имеют клетки Пуркинье. Полагают, что мозжечок интегрирует всю информацию о работе мышц и благодаря этому обеспечивает их координацию. При повреждении мозжечка движения становятся резкими и плохо управляемыми. Все функции мозжечка осуществляются без участия сознания, но на разных этапах тренировки могут включать элемент научения. При обучении мозжечком управляет кора больших полушарий, при этом необходимы определенные волевые усилия. Например, волевые усилия нужны при обучении ходьбе, плаванию или езде на велосипеде. После выработки навыка мозжечок берет на себя функцию контроля движений. Этому способствует наличие в мозжечке огромного числа синапсов.

  1. Подкорковые ядра.

К подкорковым ядрам относятся такие структуры, как хвостатое ядро, бледный шар, скорлупа. Первые две структуры иногда объединяют общим названием полосатое тело или стриатум.

Бледный шар наиболее древнее образование мозга и в то же время наименее изученная его часть. Показано, например, что разрушение отдельных частей полосатого тела приводит к нарушению обширных связей коры с ядрами стволовой части мозга. У обезьян это ведет к снижению двигательной активности и каталепсии (дрожательный паралич). По-видимому, бледный шар выполняет роль коллектора, связывающего кору больших полушарий с таламусом, гипоталамусом и ядрами стволовой части мозга. Полосатое тело имеет отношение к регуляции гемодинамики. Его разрушение снижает у животных болевой порог. У человека при нарушениях работы этой части мозга снижается уровень памяти, возникает «эмоциональная тупость», происходит задержка речи, нарушается сон.

5. ФИЗИОЛОГИЯ ЭМОЦИЙ И БОЛЬШИХ ПОЛУШАРИЙ.

Основные вопросы лекции и семинарского занятия.

  1. Физиология эмоций.

  2. Функциональная структура больших полушарий.

  3. Сенсорные и двигательные зоны коры.

  4. Ассоциативные зоны коры.

  5. Асимметрия больших полушарий.

  1. Физиология эмоций.

Эмоции – это выражение реакций возбуждения, которые являются отражением мозгом потребностей организма и вероятности их удовлетворения.

Различают эмоции положительные и отрицательные. Отрицательные эмоции связаны с неудовлетворением потребностей. Различают отрицательные эмоции 2 типов: стенические и астенические. Для отражения опасности вспыхивают стенические эмоции: ярость, негодование, гнев. Если это не дает результата, то им на смену приходят астенические эмоции: страх, тоска, ужас. Астенические эмоции возникают вследствие того, что предельное напряжение не приносит результата, цель не достигнута.

Отрицательные последствия могут иметь и сильные положительные эмоции. Известны случаи, когда чрезмерная радость оканчивалась трагически. Например, история марафонского бегуна, который принес в Афины весть о победе греков над персами в битве при Марафоне. Он умер от разрыва сердца, а причиной этому был не бег, а чрезмерная радость.

Механизмы возникновения эмоций изучены недостаточно. Известно, что эмоции у человека регулируются на сознательном и подсознательном уровне. За сознательное регулирование эмоций отвечает кора больших полушарий. Именно благодаря коре мы можем скрывать эмоции и продавать их, как это делают актеры. Вегетативный компонент эмоций регулируется различными частями лимбической системы и, прежде всего, гипоталамусом. В этой части нервной системы различают центр «удовольствия» и центр «наказания». Важную роль в волевой регуляции эмоций играют передние доли коры больших полушарий и гипокамп. Сигналы, попадающие из внешней среды, оцениваются с точки зрения вероятности их удовлетворения. В лобных долях формируется ответ на сигналы с высокой вероятностью удовлетворения, а в гипокампе – с низкой вероятностью. Разрушение гипокампа приводит к тому, что человек начинает реагировать только на события с высокой степенью вероятности. Нарушение работы передних долей мозга делает эмоции неуправляемыми.

  1. Функциональная структура больших полушарий.

Кора больших полушарий представляет собой многослойную нейронную ткань, имеющую множество складок. Толщина коры всего 3 мм. Левое и правое полушария соединены мозолистым телом. Поверхность коры сильно увеличена за счет многочисленных складок, называемых извилинами.

В коре выделяют 6 слоев клеток, каждый из которых состоит из пирамидных и звездчатых клеток. Главная особенность пирамидных клеток состоит в том, что их длинные отростки – аксоны – выходят из коры, а также оканчиваются в других корковых структурах. Звездчатые клетки имеют форму звезды, их аксоны меньшей длины и также имеют окончание в коре. Показано, что восприятие нервного импульса происходит, главным образом, во-первых четырех слоях клеток. А формирование эфферентных сигналов в 5 – 6 слоях.

В 1909 году немецкий ученый К. Бродман разделил кору больших полушарий на 52 поля, которые отличались, прежде всего, по форме и расположению нейронов. К сожалению, это деление не всегда указывает на функциональные отличия в строении коры.

С помощью электрофизиологических методов исследования было установлено, что в коре существуют функциональные области трех типов: сенсорные зоны, ассоциативные зоны и двигательные зоны. Сенсорные зоны обрабатывают входные сигналы, то есть получают сигналы от рецепторов. Ассоциативные зоны интерпретируют и хранят полученную информацию. Двигательные зоны посылают выходные сигналы, то есть импульсы, идущие к эффекторам. Взаимодействие между этими зонами позволяет коре больших полушарий контролировать и координировать все произвольные и некоторые непроизвольные формы деятельности, включая память, научение и свойства личности.

  1. Сенсорные и двигательные зоны коры.

Афферентные импульсы от всех рецепторов, за исключением обонятельных , поступают в кору через таламус. Различают две соматосенсорные, зрительную, слуховую, вкусовую и другие области коры, принимающие импульсы от органов чувств.

Первая соматосенсорная зона коры расположена в районе центральной извилины. К ней поступают импульсы от рецепторов, контролирующих работу двигательного аппарата, а также от кожных и висцеральных рецепторов.

Вторая соматосенсорная зона расположена под центральной (роландовой) бороздой. Импульсы поступают в нее от рецепторов мышечного аппарата и внутренних органов через вентральные ядра таламуса.

В затылочной доле мозга находится центральная зона зрительной рецепции. Сюда нервные импульсы поступают от коленчатых тел таламуса. Разрушение этой зоны приводит к корковой слепоте.

Слуховая зона располагается в височной доле. В эту зону нервные импульсы поступают по внутренним коленчатым телам таламуса.

Зона вкусовой рецепции находится в районе грушевидной и крючковидной извилин. Сюда импульсы поступают, минуя таламус.

Особенностью двигательных зон коры является то, что они располагаются недалеко от сенсорных зон. В области прецентральной извилины находятся зоны движения различных мышечных групп. В районе затылочной доли находится зона, контролирующая движения глаз.

  1. Ассоциативные зоны коры.

Ассоциативные зоны коры связывают вновь полученную сенсорную информацию с полученной ранее и хранящейся в блоках памяти. Второй функцией этих зон является сопоставление разных данных от других рецепторов. Наконец, именно здесь формируется ответ который передается в двигательную зону коры. Таким образом, именно в этих зонах формируется то, что мы в обиходе называем интеллектом человека.

Отдельные крупные ассоциативные области коры располагаются рядом с соответствующими двигательными и сенсорными зонами. Однако существуют и, так сказать, вторичные ассоциативные зоны, которые подвергают информацию дальнейшему анализу. Например, слуховая ассоциативная зона анализирует звуки, а вот речь и, следовательно, смысл слов – уже другая зона, зона устной речи.

Функции некоторых участков коры до сих пор остаются загадочными. Эти зоны физиологи называют «немыми», так как раздражение их электрическим током не дает никаких реакций и ощущений. Предполагают, что эти зоны отвечают за индивидуальные особенности человека. Показано, что удаление или поражение этих зон снижает уровень интеллекта.

  1. Асимметрия больших полушарий.

Еще в середине ХХ века были обнаружены различия в работе правого и левого полушария. Раньше существовал способ лечения эпилепсии, который выражался в рассечении мозолистого тела и нарушении связей между полушариями. Люди после такого «лечения» легко различали предмет, если он попадал в поле зрения правого глаза, а при попадании в поле зрения левого глаза, больной ничего не мог рассказать о предмете. Дальнейшее изучение людей с рассеченным мозгом продемонстрировало, что правое полушарие не наделено способностью к словесным обобщениям.

При разрушении левого полушария у правой половины тела теряется целенаправленность действий, меняется содержание понятий «настоящее» и «будущее». У людей с рассеченным мозолистым телом наблюдается раздвоение сознания.

Показано, что целостный мозг работает иначе, нежели рассеченный, но при этом ученые отмечают различие между людьми, с преобладающим правополушарным и левополушарным мышлением. Левополушарное мышление – это мышление с использованием стандартных общеупотребительных понятий. Именно это полушарие воспринимает основные научные истины и абстракции. Правополушарное мышление характерно для художников. В повседневной жизни оба полушария дополняют друг друга, но существование «леворуких» и «праворуких» людей, у которых больше развито соответственно правое и левое полушарие указывает на фундаментальность этого явления.

6. РЕГУЛЯЦИЯ ДВИЖЕНИЙ И ВНД.

Основные вопросы лекции и семинарского занятия.

  1. Регуляция мышечного тонуса и произвольных движений.

  2. Управление двигательной деятельностью.

  3. Двигательный навык.

  4. Взаимосвязь двигательных и вегетативных функций.

  5. Классификация безусловных и условных рефлексов.

  6. Условия и механизмы образования условных рефлексов.

  7. Торможение условных рефлексов.

  8. Особенности ВНД человека.

  1. Регуляция мышечного тонуса и произвольных движений.

Все движения мышц нашего тела можно условно разбить на произвольные и непроизвольные. Гладкая мускулатура осуществляет непроизвольные движения, скелетные мышцы подчиняются нашему сознанию. Однако не все стороны работы скелетных мышц контролируются нашим сознанием.

Мышечный тонус – это напряжение мышц, поддерживаемое нейрогуморальной регуляцией и обеспечивающее определенное положение тела или перемещение в пространстве. Тонус мышц обеспечивается тоническими рефлексами, которые не подчиняются нашему сознанию.

К числу врожденных тонических рефлексов относятся статические и статокинетические рефлексы.

Статические рефлексы обусловливают положение тела в покое. Сюда относя рефлексы положения и выпрямительные рефлексы.

Рефлексы положения возникают, например, при наклонах и поворотах головы. Поднимание и опускание головы вызывает изменение тонуса мышц туловища и конечностей. Важная роль в этих процессах принадлежит вестибулярному аппарату.

Выпрямительные рефлексы обеспечивают сохранение позы при отклонении её от нормального положения тела. Цепь выпрямительных рефлексов начинается с поднимания головы и последующего изменения положения туловища и заканчивается восстановлением нормальной позы.

Статокинетические рефлексы обеспечивают тонус движений нашего тела. Сюда относят рефлексы вращения, лифтные рефлексы, а также рефлексы отталкивания, ритмический и сгибательный рефлекс.

Произвольные движения регулируются прежде всего корой больших полушарий, но в основе этих движений лежат механизмы поддержания тонуса мышц. Коррекцию между тонусом мышц и корой больших полушарий осуществляет мозжечок.

2. Управление двигательной деятельностью.

Двигательная деятельность осуществляется под контролем коры больших полушарий и мозжечка.

В основе физиологического механизма управления движений лежит принцип сенсорных коррекций. Импульсы коррекции движений возникают в двигательных центрах в результате поступления сигналов от рецепторов мышц в центральный аппарат регуляции движений (обратная связь). Произвольные движения не осуществляются по схеме рефлекторной дуги. Связь здесь носит не морфологический, а функциональный характер. Поэтому они требуют совершенствования и неоднократного повторения.

Скорость осуществления движений ограничивает контроль их выполнения. Например, упражнение, выполняемое со скоростью 0,1 – 0,2 секунды, не корректируются. Поэтому для выработки навыка в таких упражнениях требуется особая методика. Она состоит в том, что вначале упражнение выполняется на малой скорости, а уже затем постепенно увеличивается скорость его выполнения. Только при времени выполнения около 2 сек. создаются оптимальные условия для коррекции. Такая скорость является наиболее доступной для детей школьного возраста.

После выработки навык становится автоматизированным.

3.Двигательный навык как автоматизированная форма управления движениями.

Двигательный навык относится к вторичным автоматизмам, так как на первых порах движения, составляющие его основу, осознаются. Двигательный навык рассматривается как способ управления и как произвольный акт, наиболее характерной чертой которого является автоматизм регуляторных влияний со стороны ЦНС.

Чем совершеннее навык, тем выше степень автоматизма, то есть ниже степень сознательного контроля. Однако между этими двумя формами контроля нет никакого противоречия, так как осознается результат движения, а также некоторые его элементы.

Автоматизм облегчает двигательную деятельность, способствует экономичному расходованию энергетических ресурсов организма. Это дает высшим отделам ЦНС возможность переключаться на более сложные задачи. Навык – многокомпонентная система, включающая в себя афферентный, эфферентный, вегетативный и центральный компоненты. Для спортсменов различных специализаций эти компоненты имеют разное значение. Например, для бегуна важнее всего эфферентный и вегетативный компоненты. Для гимнаста и фехтовальщика – эфферентный и центральный компоненты, а для борца – афферентный, эфферентный и центральный.

Двигательные акты сложны и поэтому компоненты двигательных приборов могут функционировать отдельно. Вот почему, одно и то же движение повторить дважды практически невозможно.

4.Взаимосвязь двигательных и вегетативных функций.

Между произвольными двигательными актами и вегетативными функциями существует зависимость, которая проявляется на уровне рефлексов.

ВНС или автономная нервная система представлена двумя отделами – парасимпатическим и симпатическим, которые работают в противоположных направлениях. ВНС иннервирует внутренние органы и не подчиняется сознательному контролю.

Для ВНС характерны вегетативные рефлексы. В тех случаях, когда органы подвержены одному рефлекторному влиянию и создается впечатление, что органы влияют друг на друга, говорят об аксон рефлексах. Эти рефлексы называют еще "ложными" рефлексами.

К истинным вегетативным рефлексам относятся рефлексы двух типов: висцеро-кутанные и кожно-висцеральные. Первый тип истинных вегетативных рефлексов выражается в изменениях кожной чувствительности при нарушении работы внутренних органов. Второй тип – это, напротив, изменение работы внутренних органов при раздражении так называемых активных точек на коже. Показано, что активные точки, которые давным-давно применяются в восточном массаже и иглоукалывании, имеют пониженное электрическое сопротивление.

Между внутренними органами и двигательным аппаратом также существует взаимосвязь. Она осуществляется с помощью моторно-висцеральных рефлексов. Например, усиление работы мышц сопровождается усилением работы сердечно-сосудистой системы и системы органов дыхания, а вот работа пищеварительной системы, напротив, подавляется.

5.Классификация условных и безусловных рефлексов.

И.П. Павлов разделил рефлексы, связанные с поведением человека и животных на безусловные и условные.

Безусловные рефлексы являются также врожденными и характерными для всех представителей данного вида животных. Такие рефлексы бывают четырех типов: пищевые, половые, защитные, ориентировочные. Рефлексы этих типов лежат в основе поведения всех высших животных. Однако этих рефлексов не всегда достаточно для приспособления к условиям внешней среды, которые постоянно меняются.

Индивидуальный опыт обеспечивается выработкой условных рефлексов, которые возникают в течение жизни особи.

Классификация условных рефлексов гораздо сложнее, чем безусловных.

Во-первых, условные рефлексы различают по природе раздражителя. Согласно этой классификации различают рефлексы естественные и искусственные. Естественные рефлексы возникают на раздражители, характеризующие постоянные свойства безусловных раздражителей, таких как запах или вид пищи. Искусственные условные рефлексы возникают на искусственные раздражители, такие как звук звонка или свет лампочки.

Условные рефлексы могут базироваться не только на безусловных раздражителях, но и на устоявшихся, хорошо упроченных условных раздражителях. Рефлексы, образуемые при подкреплении условных раздражителей безусловными рефлексами, называются рефлексами 1-го порядка. Рефлексы, образуемые при подкреплении другими условными рефлексами, называются рефлексами высших порядков: 2-го, 3-го и т.д. порядков. К этой категории относятся рефлексы, образуемые на словесные приказы, то есть на основании второй сигнальной системы.

  1. Условия и механизмы образования условных рефлексов.

И. П. Павлов указал три основных условия возникновения условных рефлексов.

  1. Неоднократное совпадение во времени условного раздражителя с безусловным рефлексом.

  2. Функциональное состояние организма.

  3. Большие полушария при образовании условного рефлекса должны быть свободны от других видов деятельности.

Механизм образования условного рефлекса состоит в том, что при создании в ЦНС двух очагов возбуждения, более сильный очаг притягивает к себе возбуждение из менее сильного очага. Если такого рода взаимодействие сочетать повторно несколько раз, может образоваться условный рефлекс.

В механизмах образования условных рефлексов принимают участие несколько процессов.

  1. Явление генерализации при образовании рефлекса. Сущность этого явления в том, что не только конкретный раздражитель, но и многие другие схожие с ним раздражители могут вызвать рефлекс.

  2. Явление концентрации при упрочении рефлекса. Этот процесс выражается в постепенной дифференцировке сигнала.

Условные рефлексы могут возникать на основе разных раздражителей: безусловные раздражители, условные раздражители конкретные, условные раздражители совокупные.

  1. Торможение условных рефлексов.

Торможение – это один из важнейших процессов, происходящих в нервной системе. Торможение условных рефлексов разгружает нервную систему. Различают два типа торможения внешнее и внутреннее.

Внешнее торможение выражается в том, что более сильный раздражитель вытесняет более слабый. Например, при сильном голоде человек порой не может нормально работать.

Внутреннее торможение бывает разных форм: угасательное, дифференцировачное, запаздывающее, условное.

Угасательное торможение развивается в результате неподкрепления условного раздражителя безусловным подкрепляющим агентом. Это не разрушение, а лишь временное торможение сложившихся связей, так что спустя некоторое время рефлекс восстанавливается.

Дифференцировачное торможение обусловливает различение сходных раздражителей, например, на оттенки цвета или тон звука.

Запаздывающее торможение обеспечивает задержку на время ответа действия условного сигнала. Например, хищник не сразу бросается на жертву, а способен сидеть в засаде и ждать.

Условное торможение формируется по типу отрицательного условного рефлекса. Новый раздражитель действует в качестве тормоза для старого.

  1. Особенности ВНД человека.

Поведение человека отличается от поведения животного. У животных и человека нервная система действует на основе рефлекторного принципа. Этот принцип является основой и физиологическим содержанием первой сигнальной системы.

В процессе эволюции у человека развилась вторая сигнальная система отражения действительности. Это способность передавать знания об окружающем мире с помощью речи. Слово стало для человека сигналом сигналов. Главным отличием ВНД человека от животных стало материальное единство первой и второй сигнальной систем. Именно это слияние обеспечило человечеству возможности социального и культурного развития.

Не следует, однако, путать психические процессы и ВНД. Высшая нервная деятельность – это только материальное основание психических процессов. Так что мысль нельзя выделить в пробирку.

Недавно был обнаружен механизм образования долговременной памяти. В основе этого процесса лежит биосинтез белков. Были обнаружены особые белковые факторы, которые ведут к активизации генов и тем самым приводят к синтезу белков усиливающих синаптическую связь. Оказалось, что синтез этих белков связан с частотой нервного импульса. "Белки памяти" не требуют адресации к определенным синапсам. Они действуют только на те синапсы, которые претерпели временное повышение своей эффективности и повышают силу этих связей на длительное время.

Схема №1. Типы ВНД.

ТИПЫ ВНД

сильный слабый(меланхолик)

уравновешенный неуравновешенный (холерик)

подвижный (сангвиник) инертный (флегматик)

Раздел 3. Сенсорные и эндокринная системы.

Основные темы раздела.

1 (7). Сенсорные системы.

2(8). Эндокринная система.

7. СЕНСОРНЫЕ СИСТЕМЫ.

Основные вопросы лекции и семинарского занятия.

  1. Сенсорная информация и рецепторы.

  2. Соматосенсорная рецепция и проприорецепция.

  3. Орган зрения.

  4. Орган слуха.

  5. Физиология обоняния.

  6. Вкусовая рецепция.

  7. Вестибулярный аппарат.

  8. Органы чувств и коррекция движений.

  1. Сенсорная информация и рецепторы.

Система анализа раздражителей определенной физической или химической природы, завершающаяся их кодированием в нервных структурах называется сенсорной системой.

Система кодирования информации заключается в двух принципах: 1) локализация окончания нервного сигнала в структуре ЦНС, 2) интенсивность сигнала. Нарушение этих принципов кодирования приводит к ошибочным ощущениям.

В высших корковых проекциях сенсорных систем происходит расшифровка кода сигналов, их интеграция и формирование ощущений. Ощущение – это восприятие действительных событий, основанное на предшествующем опыте.

И. П. Павлов сформулировал понятие анализатора. Анализатор – это система восприятия окружающего мира на основе предыдущего опыта. Иными словами, анализатор – это механизм образования ощущения.

Анализатор состоит из рецепторных образований, афферентных путей и отделов ЦНС, где собственно и происходит анализ. От центрального отдела анализатора к эффекторам идут эфферентные нервы, которые призваны передать импульс действия.

Рецепторами называются специализированные клетки, воспринимающие действие раздражителей. Рецепторы могут быть организованы довольно просто, например, тактильные или вкусовые рецепторы, а могут быть организованы очень сложно, как глаз или ухо. В последнем случае их принято называть органами чувств.

Рецепторы различают по уровню специфичности и по способам взаимодействия с раздражителями. В первом случае выделяют мономодальные (зрительный) и полимодальные(болевые) рецепторы. Во втором случае контактные (тактильные) и дисконтактные (зрительный, слуховые) рецепторы.

  1. Соматосенсорная и проприорецепция.

Соматосенсорная или кожная рецепция обеспечивает ощущения тепла, холода, боли, прикосновения, давления.

Тактильные рецепторы относятся к типу быстро адаптирующихся рецепторов. Это значит, что в момент "включения" и "выключения" стимула они отвечают на изменения его интенсивности высокочастотным разрядом импульсов. Этот тип рецепторов находится в разных частях кожи, а также на языке, где их особенно много.

Рецепторы давления имеются на коже, суставах, мышцах, брыжейке. Это тип рецепторов медленной адаптации, то есть они отвечают на постоянный стимул постоянно уменьшающейся частотой импульсов.

Терморецепторов два типа – холодовые и тепловые. Тепловых рецепторов в коже примерно на порядок меньше. Это свидетельствует о том, что перегрев менее опасен для организма, чем переохлаждение.

Рецепторы боли (ноцицепторы) хуже всего изучены. Считается, что они есть почти везде, кроме мозговой и костной тканей. Боль – это важное ощущение, так как предупреждает организм об опасности, болезни, нарушении функции.

Особое значение для спортсменов имеет мышечное чувство или проприорецепция. Наиболее сложными для иннервации являются мышечные веретена.

Мышечные веретена – это пучки мышечных волокон, заключенных в соединительно-тканную капсулу. Именно здесь расположены рецепторы мышечного чувства. При растяжении мышечных веретен происходит возбуждение сенсорных нервов.

Кроме собственно проприорецепторов, в иннервации мышечного аппарата большую роль играют нервные сухожильные окончания, а также рецепторы связок, суставных сумок и фасций.

  1. Орган зрения.

Орган зрения состоит из оптической и рецепторной систем, зрительного пути и центральной части анализатора, расположенной в затылочной доле коры больших полушарий.

Оптическая система глаза представлена роговицей, передней камерой глаза, хрусталиком, задней камерой глаза и стекловидным телом. Рецепторная система – это сетчатка. Она представлена цветочувствительными клетками колбочками и светочувствительными клетками палочками.

В нормальном глазу изображение оказывается уменьшиным и перевернутым вследствие особого устройства глаза. Нормальное и прямое изображение предметов возникает в результате работы центрального отдела анализатора.

В сетчатке глаза содержится около 130 млн. палочек и более 7 млн. колбочек. Палочки находятся на периферии, а колбочки в центре сетчатки. Колбочки обладают высокой чувствительностью к электромагнитным волнам длинной от 430 до 575 нм.

Наше зрение в норме обладает высокой остротой, бинокулярностью и восприятием пространства.

Острота зрения – это способность различать наименьшее расстояние между двумя точками. Она зависит от точности фокусировки изображения на сетчатке.

Бинокулярность позволяет видеть предметы рельефно, а также определять расстояние до видимого предмета. Мы ощущаем правым и левым глазом предметы несколько по-разному. Это явление называется диспорантностью.

Для восприятия пространства имеет значение движения глаз и взаимное перекрывание полей правого и левого глаза.

Пока не существует единой теории, объясняющей восприятие цвета. Наиболее распространенной является теория Юнга – Гельмгольца, утверждающая, что колбочки воспринимают три основные цвета красный, желтый и синий. Ощущение цвета возникает при смешении этих цветов.

  1. Орган слуха.

Вначале звук попадает через наружное ухо к барабанной перепонке.

Колебания барабанной перепонки, вызываемые звуками разной высоты, длительности и громкости воспринимаются звукопроводящим аппаратом среднего уха по-разному. Слуховые косточки усиливают звуковые колебания в 60 раз. Колебания передаются в костный лабиринт внутреннего уха.

В костном лабиринте внутреннего уха расположен кортиев орган. Он представляет собой систему, где механические звуковые колебания превращаются в электрические колебания нервных импульсов.

Ухо человека воспринимает колебания с частотой от16 до 20000 герц. Анализ звуковых колебаний заканчивается в височных областях коры. Высшим корковым отделам слухового анализатора принадлежит решающая роль в анализе частоты и направления звука, а также фонемный анализ речевых сигналов.

Предложена гипотетическая модель парного центра, нейроны которого распределены на левой и правой половине слухового анализатора. В зависимости от направления звука слева или справа сила звука воспринимается большей с той самой стороны.

Речь мы выделяем из огромного числа окружающих звуков. Это происходит в центре восприятия звука. Однако восприятие и расшифровка слов происходит в другом центре мозга – центре восприятия устной речи. Поэтому мы хорошо воспринимаем родной язык, а для восприятия иностранного языка необходимо дополнительное обучение, так как услышать слово – это не значит понять его смысл. Вначале слово в мозгу кодируется, как и другая информация, а затем в центре речи расшифровывается его смысл.

  1. Физиология обоняния.

По происхождению обоняние и вкус – наиболее древние органы чувств. У человека биологическая значимость обонятельной рецепции резко понижена по сравнению с другими животными, что связано, прежде всего, с прямохождением.

У очень многих людей (по американским данным до 15 %) наблюдается полная аносмия, то есть отсутствие чувствительности к запахам. У многих людей наблюдается частичная аносмия при насморке.

Первичный анализ запахов осуществляется обонятельными клетками, на которых имеется множество цилиндрических выростов цитоплазмы. Эти выросты увеличивают площадь первичной рецепции в 100 – 150 раз. Обонятельные клетки лежат в стороне от главных дыхательных путей. Они выстилают верхний носовой ход. Для возбуждения обонятельных клеток необходимо, чтобы молекулы пахучих веществ вошли в контакт с чувствительными волосковыми клетками.

Запах вещества – это результат взаимодействия различных групп ферментов с пахучим веществом. Наиболее распространенной теорией восприятия запаха является, так называемая, стереохимическая теория. Согласно этой теории вещества, вызывающие запах, совпадают с ультрамикроскопической структурой обонятельных клеток на подобие ключа и замка. Однако, есть данные противоречащие этой теории. Возможно, что запах – это результат колебательных свойств молекул пахучих веществ.

  1. Вкусовая рецепция.

Основным органом вкусовой рецепции являются рецепторы, расположенные на языке. Такими рецепторами являются вкусовые почки, осуществляющие первичную вкусовую рецепцию. В каждой вкусовой почке находится по 9 – 10 рецепторных клеток, снабженных выростами. Эти выросты возбуждаются под действием химических раздражителей. От вкусовых почек отходят афферентные волокна, несущие возбуждение в центральные отделы анализатора.

Человек различает соленое (передние края языка), кислое (верхняя треть края языка), сладкое (кончик языка), горькое (корень языка). Кислый вкус обусловлен ионами Н, солёный вкус - ионами Na + , а сладкий вкус ионами ОН-.

Существуют разные гипотезы, объясняющие механизмы возникновения вкусовых ощущений. Одна из них рассматривает возникновение вкуса как взаимодействие вкусовых веществ с рецепторами клеточных мембран. При этом большую роль может играть молекулярная структура веществ, вступающих во взаимодействие с рецепторными клетками.

Резкие вкусовые раздражители – перец, горчица – вызывают длительное последействие в результате раздражения вкусовых рецепторов.

Восходящие сигналы кодируются и передаются в высший подкорковый центр вкусового анализатора в продолговатом мозге. Далее в работу вступают обширные корковые зоны, отвечающие за вкус.

  1. Вестибулярный аппарат.

Вестибулярный аппарат включает в себя преддверие и три полукружных канала внутреннего уха.

На костных гребешках расширенных частей полукружных каналов имеются рецепторные волосковые клетки. Они погружены в желеобразную массу – купулу. Отклонения купулы приводят к изменению распределения зарядов на её поверхности с последующей деполяризацией клеточных мембран волосковых клеток.

Рецепторы прямолинейных ускорений находятся в мешочках и маточке преддверия. Здесь же находятся кристаллы отолиты. Они также оказывают влияние на отклонения купулы.

Возбуждение от чувствительных клеток вестибулярного аппарата передается к ядрам вестибулярного нерва, входящего в состав VIII пары черепно-мозговых нервов. Вестибулярный нерв состоит из клеток Скирпа, которые центральными отростками соединяются с ядрами продолговатого мозга.

Возбуждение вестибулярного нерва вызывает реакции в центрах рвоты, потоотделения, глазодвигательного нерва. Это ведет к вегетативным расстройствам: тошноте, рвоте, усиленному потоотделению.

Ведущая роль в возникновении вестибулярных расстройств принадлежит лимбической системе и ретикулярной формации мозга.
Вегетативные нарушения являются причинами таких состояний, как не проходящая морская болезнь, которой страдали некоторые мореплаватели.

  1. Органы чувств и коррекция движений.

Для анализа движений мозг использует данные от разных органов, систем и прежде всего от проприоцептивной системы. Благодаря разным органам чувств мы достаточно точно оцениваем положение тела в пространстве, что дает возможность корректировать движение. Как известно, анализ движений происходит в высших центрах коры, в районе центральной извилины.

Огромное влияние на коррекцию движений имеет вестибулярный аппарат. Вестибулярный контроль мышечной деятельности зависит от функционального состояния спортсмена. При перетренировке, например, ухудшается переносимость вращательных проб.

Для коррекции движений очень важны такие органы чувств, как зрение и слух. С функцией слухового анализатора связана возможность оценки продолжительности и частоты отдельных движений. Это важно, например, в таком виде спорта, как гребля, где синхронность движений достигается с помощью звуковых команд.

Зрительный анализатор корректирует точность броска или удара. Здесь очень большое значение имеет ортофония – оптимальное состояние баланса зрительного анализатора. Значительное физическое напряжение сопровождается нарушением ортофонии. При этом ухудшается точность ударов и бросков.

В некоторых видах спорта таких как горные лыжи, спортивные игры важная роль принадлежит периферическому зрению.

Ну а такие виды спорта, как стрельба или городки напрямую зависят от остроты зрения. Чем выше тренированность спортсмена, тем выше точность его пространственной ориентации.

8. ЭНДОКРИННАЯ СИСТЕМА.

План лекции и семинарского занятия.

  1. Общий обзор эндокринной системы. Методы изучения желез и гормонов.

  2. Механизмы секреции и действия гормонов.

  3. Гипоталамус и гипофиз.

  4. Щитовидная железа и паращитовидные железы.

  5. Надпочечники.

  6. Поджелудочная железа. Половые железы.

  7. Влияние эндокринной системы на двигательную активность.

  1. Общий обзор эндокринной системы. Методы изучения желез и гормонов.

Эндокринная система и нервная система – это главные регулирующие системы организма. Нервная система работает быстро, но порой её действия недостаточно для нормального протекания процесса. Эндокринная система действует медленнее, но зато её действие более постоянно.

В систему желез внутренней секреции или эндокринных желез входят разные по происхождению и строению железы: гипофиз, эпифиз, тимус, щитовидная железа, надпочечники, а также железы смешанной секреции – поджелудочная и половые. Все указанные железы не имеют протоков и выделяют непосредственно кровь биологически активные вещества – гормоны.

Большая часть сведений о работе эндокринных желез и их секретов была получена при изучении заболеваний, связанных с этими железами. В некоторых случаях проводилось экспериментальное удаление этих желез у животных.

Биохимические методы анализа очистки и синтеза гормонов дали возмоность ученым выяснить роль гормонов в процессах обмена веществ и жизнедеятельности, а также углубили познания в роли эндокринных желез в физиологических процессах.

В настоящее время хуже всего изучены эпифиз и тимус. Гормоны этих желез не выделены в чистом виде. Эпифиз древние римляне называли вместилище души. Существует мнение, что эпифиз отвечает за биологические ритмы. Тимус является важнейшим органом иммунной системы. Здесь образуется гормон тимозин, который отвечает за созревание Т-лимфоцитов. Однако, данный гормон не выделен в чистом виде и свойства его не описаны.

  1. Механизмы секреции и действия гормонов.

По химической природе гормоны делятся на четыре группы:

  1. производные аминов,

  2. пептиды и белки,

  3. стероиды,

  4. жирные кислоты.

В регуляции секреции гормонов могут участвовать следующие механизмы.

А. Присутствие специфического метаболита в крови. Например, избыток в ней глюкозы вызывает секрецию поджелудочной железой гормона инсулина. В данном случае работает механизм, основанный на принципе отрицательной обратной связи.

Б. Присутствие в крови другого гормона. Например, многие гормоны передней доли гипофиза, стимулируют секрецию гормонов другими железами организма. Таким образом контролируется работа надпочечников. В данном случае работает каскадный механизм, так как для выработки других гормонов не требуется больших количеств исходного гормона. Здесь работает механизм положительной обратной связи.

В. Стимуляция со стороны вегетативной нервной системы. Например, при беспокойстве и стрессе мозговое вещество надпочечников выделяет адреналин и норадреналин.

Особенностью действия гормонов является их высокая специфичность. Эти вещества действуют не на все клетки, а лишь на определенные, называемые "мишенями". Клетки-"мишени" имеют на своих поверхностных мембранах особые рецепторы, к которым могут прикрепляться гормоны. Многие гормоны имеют в своих молекулах специфические участки, ответственные за прикрепление к рецептору.

3. Гипоталамус и гипофиз.

В настоящее время известно, что гипоталамус и гипофиз очень тесно связаны между собой. Гипоталамус вырабатывает нейропептиды, усиливающие и угнетающие работу гипофиза. Кроме того, многие гормоны передней доле гипофиза образуются нейросекреторными клетками гипоталамуса. Поэтому в последнее время в литературе принято говорить о единой гипофизарно-гипоталамической системе.

Гипофиз человека состоит из двух долей. Передняя доля называется аденогипофиз, а задняя – нейрогипофиз.

Основной гормон передней доли –соматотропный гормон или гормон роста. Недостаток этого гормона делает человека карликом лилипутом, а избыток – гигантом. (Карликами считаются люди ниже 1м 50 см, а гигантами выше 2м). Кроме того, передняя доля выделяет группу гормонов стимулирующих работу половых желез. Гормон тиротонин увеличивает продукцию гормонов щитовидной железы. Адренокортикотропный гормон (АКТГ) вызывает усиленный синтез гормонов надпочечников. Таким образом, гормоны влияют на функции очень многих желез внутренней секреции.

В задней доле – нейрогипофизе – содержатся два гормона вазопрессин и окситоцин. Первый из них усиливает реадсорбцию воды в почках. При недостатке вазопрессина у человека развивается заболевание несахарный диабет или мочеизнурение. (Больной выделяет до 50 л мочи в сутки и погибает от обезвоживания). Окситоцин оказывает разнообразное влияние на матку.

4. Щитовидная железа и паращитовидные железы.

Основное влияние гормоны щитовидной железы оказывают на регуляцию белкового обмена, и тем самым оказывают влияние на рост и развитие организма. Основными гормонами этой железы являются тироксин и трииодтироксин. Все гормоны щитовидной железы содержат йод.

При недостаточной функциональной активности щитовидной железы у взрослых людей развивается болезнь – миксидема, а у детей – кретинизм.

Миксидема выражается в снижении уровня обмена веществ, одутловатости снижении уровня интеллекта. При кретинизме наблюдается задержка роста и умственного развития ребенка.

Повышенная активность щитовидной железы называется тиреотоксикоз или базедова болезнь. Она выражается в разрастании тканей щитовидной железы, повышенной раздражительности, нарушению кровообращения и тахикардии, к психическим травмам.

Паращитовидные железы – это четыре небольшие железы, расположенные рядом со щитовидной железой. Гормон паращитовидных желез – паратгормон – отвечает за обмен кальция в организме. Нарушение в работе этих желез приводит к нарушению роста и развития костной ткани. Полное удаление паращитовидных желез у животных сопровождается судорожными сокращениями с последующей гибелью от расстройства дыхания. При избыточной функции паращитовидных желез возникает остеопороз – разрушение костей при нагрузках.

5. Надпочечники.

Надпочечники покрывают верхнюю часть почек. Это парные железы, состоящие из коркового и мозгового слоев.

В 1855 году английский врач Томас Аддисон описал заболевание, которое назвал бронзовая болезнь. Симптомами этого заболевания являются общая слабость мышц, пониженный обмен веществ, бронзово-землистый цвет кожи. При дальнейшем изучении этой болезни оказалось, что она является результатом комплексного недостатка гормонов коры надпочечников.

Корковый слой делится на три зоны: внутренней, средней и наружной. Внутренняя зона выделяет половые гормоны и является единственным их источником до периода полового созревания и во время климакса.

Средняя зона выделяет гормоны глюкокортикоиды. Эти гормоны влияют на обмен углеводов. Например, гормон кортизон регулирует образование гликогена. Многие стероидные гормоны этого слоя надпочечников стимулируют физическую работоспособность и снижают утомляемость скелетных мышц. Использование экзогенных препаратов этих гормонов считается в спорте допингом. Главный вред этих препаратов состоит в том, что они не только влияют на спортивный результат, но и отрицательно сказываются на здоровье спортсмена. Это выражается, прежде всего, в нарушении нормального функционирования надпочечников.

Наружный слой корковой зоны является источником минералкортикоидов. Эти гормоны регулируют обмен минеральных веществ в организме.

Корковый слой надпочечников является жизненно необходимым: удаление его у животных приводило к их гибели в 100% случаев.

В мозговом слое надпочечников вырабатываются такие гормоны, как адреналин и норадреналин. Это "стрессовые" гормоны, которые выделяются в периоды больших нагрузок на нервную систему. Известно, что они являются ускоряющими медиаторами нервной системы и, по-видимому, в этом состоит основной механизм их деятельности.

6. Железы смешанной секреции: поджелудочная железа и половые железы.

Поджелудочная железа и половые железы состоят из двух частей экзокринной и эндокринной и поэтому их иногда называют железами смешанной секреции или гетерокринными.

Основными гормонами поджелудочной железы являются гормоны инсулин и глюкагон. Инсулин поддерживает уровень глюкозы в крови. При его отсутствии у человека развивается заболевание сахарный диабет: в крови скапливается глюкоза, а к клеткам она не попадает. Диабет системное заболевание, так как нарушаются разные стороны обмена веществ. При отсутствии надлежащего лечения больной погибает. Сахарный диабет бывает первого и второго типа. Диабет первого типа заболевание наследственное и связано с плохой работой генов, которые вырабатывают белок инсулин. Диабет второго типа развивается постепенно в результате несбалансированного питания и связан с недостаточной работоспособностью инсулина. Последствия диабета первого типа обычно устраняются введением экзогенного инсулина, а в случае диабета второго типа порой достаточно щадящей диеты с пониженным содержанием углеводов и жиров.

Гормон глюкагон мобилизует увеличение концентрации глюкозы в крови за счет запасов гликогена. Избыточное количество глюкозы удаляется с мочой.

На различные физиологические функции оказывают влияние и другие гормоны поджелудочной железы. Липокаин участвует в регуляции фосфолипидного обмена и предупреждает ожирение печени. Ваготонин повышает активность нейронов блуждающего нерва и т.д.

Половые железы. У мальчиков и девочек до периода полового созревания и женские и мужские гормоны образуются примерно в равных количествах. Затем гормоны противоположного пола продолжают секретироваться в половых железах, но их количество примерно в 10 раз меньше.

Мужские половые гормоны образуются в семенниках, в клетках Лейдинга. Основным мужским гормоном является тестостерон. Он регулирует сперматогенез, развитие вторичных половых признаков, влияет на уровень белкового и углеводного обмена, а значит на рост мышечной массы. Введение тестостерона экзогенным путем считается в спорте допингом.

Женские половые гормоны - эстрогены – выступают регуляторами месячного цикла, нормального протекания беременности, развития женских вторичных половых признаков, лактации.

7. Влияние эндокринной системы на двигательную активность.

Адаптация к физическим нагрузкам проходит несколько фаз. Этим фазам соответствует активность эндокринной системы.

  1. Фаза тревоги. Во время этой фазы происходит декомпенсация работы многих органов и систем. Эндокринная система реагирует на это активизацией надпочечников. Выделяется в большом количестве адреналин и некоторые гормоны коры надпочечников. В то же время несколько подавлена работа щитовидной железы.

  2. Фаза устойчивости (резистентости). На этой фазе организм особенно устойчив к неблагоприятным воздействиям. Активизируется белковый синтез, что сопровождается усилением работы большинства эндокринных желез. Особенно активизируются гормоны системы гипоталамус – гипофиз – надпочечники. Гипоталамус воспринимает нервный сигнал реальной или предстоящей физической нагрузки и превращает его в гормональные сигналы. Происходит высвобождение гормонов гипофиза, а те в свою очередь способствуют секреции гормонов надпочечников. Гормоны надпочечников повышают устойчивость организма к физическим нагрузкам. В то же время, чрезмерные нагрузки подавляют деятельность надпочечников. Продолжает выделяться в больших количествах и адреналин. На короткое время повышается активность поджелудочной железы. А вот активность щитовидной железы выражается в более быстром наступлении физического переутомления.

  3. Фаза истощения. Главная характеристика этой фазы – это исчерпание физических резервов организма. На этой стадии падает активность большинства желез внутренней секреции за исключением, пожалуй, щитовидной. Гормоны щитовидной железы на этой стадии могут повалять работу многих гормонов и, прежде всего, гормонов коркового слоя надпочечников.

Раздел 4.

Кровь и кровообращение.

Основные темы раздела.

  1. (9). Строение и функции крови.

  2. (10). Иммунная система.

  3. (11). Кровообращение.

9. СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ КРОВИ.

План лекции и семинарского занятия.

  1. Строение крови: плазма крови и эритроциты.

  2. Лейкоциты и тромбоциты.

  3. Функции крови.

  4. Транспорт газов кровью.

  5. Свертывание крови.

  6. Заживление ран.

  1. Строение крови: плазма крови и эритроциты.

Кровь состоит из межклеточного вещества, называемого плазма и форменных элементов крови: эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов.

Плазма крови – это бледно-желтая жидкость, которая на 90% состоит из воды, 10% - это растворенные и взвешенные в ней вещества. Содержание одних веществ в плазме колеблется незначительно, других довольно существенно.

Основные компоненты плазмы.

Вода служит источником для клеток, разносит по телу

множество растворимых в ней веществ, способствует

поддержанию кровяного давления и объёма крови.

Белки:

1. Сывороточный альбумин. Содержится в очень больших количествах.

Связывает ионы Са

  1. Сывороточные глобулины. Это белки иммунной системы.

  2. Протромбин и фибриноген. Белки участники процесса свертывания крови.

  3. Минеральные соли, находящиеся в составе крови в виде ионов.

Эритроциты или красные клетки крови – это мелкие клетки, лишенные ядра и имеющие форму двояковогнутых дисков. Их диаметр 7 – 8 микрометров. Специфическая форма эритроцитов увеличивает газообмен. Благодаря своей эластичности эритроцит может проходить через капилляры, просвет которых меньше его диаметра.

Эритроциты образуются в гематопоэтической ткани, а разрушаются в печени и селезенке. За 1 сек, в организме человека образуется до 10 млн. этих клеток и столько же разрушается. В 1 куб. мм крови эритроцитов содержится от5 до 5,5 миллионов. Эти клетки переносят кислород и участвуют в переносе углекислого газа. Продолжительность жизни эритроцитов до 3месяцев.

2.Белые клетки крови – лейкоциты. Тромбоциты.

Лейкоциты – более крупные клетки, нежели эритроциты. В 1кубическом мм крови их содержится около 7000. Различают два класса этих клеток: зернистые лейкоциты – гранулоциты и незернистые – агранулоциты.

Гранулоциты образуются в костном мозге. Они имеют разделенное на лопасти ядро и зернистую цитоплазму. Это клетки способные к самостоятельному передвижению. Выделяют три основные вида этих клеток: нейтрофилы, базофилы и эозинофилы.

Нейтрофилы составляют до 70% всех лейкоцитов. Они могут через стенки капилляров проникать в межклеточные пространства и направляться к очагам инфекции. Нейтрофилы уничтожают болезнетворные бактерии (фагоцитоз).

Эозинофилы (1,5%) обладают антигистаминовым действием, то есть увеличивают вероятность свертывания крови при ранениях.

Базофилы (0,5%) вырабатывают вещества гепарин и гистамин и являются активными участниками в процессах препятствующих свертыванию крови внутри сосудов.

Агранулоциты содержат ядро овальной формы и незернистую цитоплазму. Их различают два основных вида: моноциты (4%) и лимфоциты (24%).

Моноциты содержат ядро бобовидной формы и образуются в костном мозге. Они активно участвуют в процессах фагоцитоза, но нападают на иные, нежели нейтрофилы, микроорганизмы и вещества.

Лимфоциты являются производителями антител. Их различают два класса Т-клетки и В-клетки.

Тромбоциты или кровяные пластинки – это фрагменты клеток, имеющие неправильную форму и, обычно, лишенные ядра. Они играют важную роль в системе свертывания крови. В 1 кубическом мм крови их содержится около 250 тыс.

3.Функции крови.

Функции крови можно разделить на две группы:

  1. Функции исключительно плазмы крови,

  2. Функции, выполняемые совместно плазмой крови и форменными элементами.

Самостоятельно плазма крови выполняет следующие функции:

  1. Перенос растворимых органических веществ от тонкого кишечника к различным органам и тканям, где эти вещества откладываются про запас или участвуют в обмене веществ.

  2. Транспорт подлежащих выделению веществ из тканей, где они образуются, к органам выделения.

  3. Перенос побочных продуктов обмена веществ из мест их образования к другим участкам тела.

  4. Транспорт гормонов из желез внутренней секреции к органам "мишеням".

  5. Перенос тепла от глубоко расположенных органов, предупреждающий перегрев этих органов и поддерживающий равномерное распределение тепла в организме.

Совместно с форменными элементами плазма крови выполняет следующие функции:

  1. Доставка кислорода из легких по всем тканям организма (эритроциты) и перенос в обратном направлении углекислого газа.

  2. Защита от болезней в которой участвуют три механизма: свертывание крови, фагоцитоз, синтез антител.

  3. Поддержание постоянного осмотического давления и кислотности среды с помощью белков плазмы и гемоглобина.

  1. Транспорт газов кровью.

Перенос кислорода. Кислород переносят молекулы гемоглобина, содержащиеся в эритроцитах. Гемоглобин обладает способностью образовывать соединения с кислородом при повышенном парциальном давлении этого газа. При этом образуется оксигемоглобин. При низком парциальном давлении кислорода, которое имеется обычно в тканях, гемоглобин легко отдает кислород.

К сожалению, этот механизм играет с организмом злую шутку, так как другой газ – угарный – имеет большее химическое сродство с гемоглобином, нежели кислород. Поэтому он, соединясь с гемоглобином образует более устойчивые соединения. В результате угарный газ связывает весь гемоглобин в крови и кислород переносить становится нечем, что является причиной гибели организма от удушья.

В мышцах имеется вещество близкое по строению к гемоглобину – миоглобин. Этот белок способен сохранять кислород. У человека запасы этого белка невелики, а вот китообразные благодаря миоглобину могут не всплывать на поверхность воды часами.

Перенос углекислого газа. Существуют три пути переноса CO 2 кровью: перенос в растворенном в воде виде, перенос в соединении с белком, перенос угольной кислоте.

  1. В растворённом виде переносится около 5% всего углекислого газа.

  2. Примерно 10 – 20% присоединяется к аминогруппам гемоглобина. Чем меньше кислорода, тем больше углекислого газа переносится таким способом.

  3. 75% всего углекислого газа переносится внутри эритроцитов, углекислый газ превращается в угольную кислоту.

5.Свертывание крови.

Система свертывания крови – важнейшая защитная система организма. В осуществлении этого процесса участвует по меньшей мере 15 факторов.

Процесс свертывания крови многостадийный. Это нужно для того, чтобы сделать его более безопасным и уменьшить риск свертывания крови внутри сосудов. Начало свертывания инициирует соприкосновение крови после ранения с атмосферным кислородом. После ранения происходит разрушение тромбоцитов о края разорванного сосуда. В результате из кровяных пластинок начинают выделяться ферменты, запускающие процесс свертывания. Результатом этого является появление в кровяном русле белка тромбопластина. Этот белок вступает во взаимодействие с белком плазмы протромбином, который образуется в печени. В этом взаимодействии участвуют также ферменты плазмы (факторы 7 и 10), витамин К, ионы Са. Результатом этого взаимодействия является белок тромбин. Этот белок в свою очередь вступает во взаимодействие с белком плазмы фибриногеном. В конечном итоге образуется белок фибрин. Фибрин – это тончайшие нити, тоньше шелковых. Эти нити опутывают эритроциты, и в результате этого процесса появляется появление сгустка или тромба. Тромб закупоривает раненый сосуд и кровотечение останавливается.

Помимо системы свертывания крови организм выработал систему препятствующую свертыванию крови внутри сосудов. Важнейшими компонентами этой системы являются вещества гепарин и гистамин. При недостатке этих веществ и при наличии на внутренней поверхности сосудов склеротических бляшек, может развиться тромбоз – образование тромбов внутри кровеносного русла. Тромбоз является причиной таких тяжелых заболеваний, как инфаркт, инсульт, тромбофлебит.

6.Заживление ран.

Заживление ран – это сложный и много стадийный процесс. Началом заживления является процесс свертывания крови. После этого наступает стадия фагоцитоза. Фагоцитозпоглощение чужеродных веществ клетками. В этом процессе участвуют, главным образом, нейтрофилы, которые обладают способностью распознавать любые бактерии, проникшие в организм. В печени и лимфатических узлах имеются неподвижные фагоциты – макрофаги, которые поглощают токсичные вещества и чужеродных микроорганизмов. Практически одновременно с фагоцитозом наступает воспаление.

Воспаление – это местная реакция окружающих тканей, которая проявляется в опухании и болезненности. Эта реакция связана с выделением из поврежденных тканей некоторых веществ, вызывающих местное сужение капилляров (гистамин и серотонин). Воспаление сопровождается притоком крови к поврежденному участку и повышением его температуры. Возрастает также проницаемость капилляров, и в результате плазма выходит в межклеточные пространства и вызывает набухание – отек. Таким образом, воспаление – это ответная реакция организма, в которой участвуют различные бактерицидные факторы, препятствующие распространению инфекции. Конец воспалительного процесса – это собственно заживление ран. Вначале образуется рубцовая ткань, состоящая в основном из коллагена. Решающую роль в процессе образования коллагена играет витамин С. Примерно через две недели после ранения рубцовая ткань начинает заменяться обычными тканями.

Итак, заживление ран проходит следующие стадии:

  1. После ранения в поврежденном участке происходит свертывание крови;

  2. Начинается воспалительный процесс;

  3. В ране происходит фагоцитоз;

  4. Образуется рубцовая ткань;

  5. Происходит рассасывание рубца и восстановление разрушенных тканей.

10. ИММУННАЯ СИСТЕМА.

План лекции и семинарского занятия.

  1. Механизмы иммунитета.

  2. Развитие Т- лимфоцитов.

  3. Развитие В-лимфоцитов.

  4. Клонально-селекционная теория развития антител.

  5. Типы иммунитета.

  6. Группы крови.

  7. Система интерферона.

  1. Механизмы иммунитета.

Чтобы разобраться в сложных вопросах, связанных с иммунологической защитой организма от инфекций необходимо усвоить некоторые понятия.

Антитело – это молекула, синтезированная организмом животного в ответ на присутствие чужеродного вещества, которая обладает с этим веществом высокой степенью химического сродства. Все антитела – это белки, называемые также иммуноглобулинами.

Антигены – это чужеродные вещества, обычно представляющие собой белки или полисахариды. Именно антигены распознают антитела

У млекопитающих сложились два механизма иммунитета: клеточный и гуморальный. Существование, упомянутых механизмов связано с наличием в организме нескольких типов клеток, и прежде всего, Т-лимфоцитов и В-лимфоцитов.

Клеточный механизм иммунитета связан с Т-клетками, которые при взаимодействии с антигеном распознают его и начинают размножаться, образуя клон таких же Т-клеток. Клетки этого клона вступают в борьбу с носителем антигена и уничтожают его.

Гуморальный механизм связан с В-лимфоцитами. При встрече с антигеном данные клетки также дают клон клеток, но которые синтезируют антитела. Антитела связываются с антигенами и ускоряют их захват фагоцитами.

Оба эти механизма дополняют друг друга и являются двумя неразрывными сторонами единого иммунного ответа.

  1. Развитие Т-лимфоцитов.

Тимус расположен в грудной клетке под грудиной. Он начинает функционировать в период внутриутробного развития и проявляет наибольшую активность в момент рождения. После окончания вскармливания материнским молоком тимус уменьшается в размерах и вскоре перестает функционировать. Опыты на мышах показали, что при удалении этой железы у новорожденных, в крови наблюдалась хроническая недостаточность лимфоцитов, что было причиной их гибели.

Т-лимфоциты образуются не в тимусе, а в костном мозге. Но только после пребывания в тканях тимуса они становятся способными осуществлять свои функции. Процесс созревания Т-клеток не совсем ясен. Известно, что тимус выделяет гормон тимозин, который, возможно, способствует созреванию этих клеток. Роль тимуса, как эндокринной железы практически не изучена.

В тканях тимуса находятся незрелые клетки, называемые тимоцитами. После взаимодействия с антигеном Т-клетки начинают производить сложные молекулы лимфокины, которые помогают им уничтожать чужеродные частицы. Кроме того, они образуют клоны клеток, которые способны узнавать данный антиген. Зрелые Т-лимфоциты способствуют созреванию В-клеток.

  1. Развитие В-клеток.

В-клетки как и Т-лимфоциты образуются в косном мозге, но созревают в другом месте – в лимфатических узлах, селезенке и печени.

Когда поверхностные рецепторы В-лимфоцитов узнают соответствующий им антиген, то эти клетки начинают делиться, давая клон плазматических клеток и "клеток памяти". Плазматические клетки генетически идентичны друг другу. Они синтезируют огромные количества антител одного вида. Клетки, образующие антитела живут всего несколько дней, но в это время они синтезируют антитела со скоростью 2000 молекул в секунду!.

К сожалению, нам мало, что известно о "клетках памяти". Мы судим об их существовании, главным образом, по результату их работы. Этот результат выражается в том, что повторный иммунный ответ гораздо эффективнее первого. Это возможно лишь в том случае, когда клетки существуют достаточно длительное время. Про плазматические клетки нам известно, что живут они недолго, значит, в повторном иммунном ответе должны участвовать какие-то другие клетки. Вот и все, что, собственно, нам известно.

Нам также известно, что антитела – это белки, называемые иммуноглобулины и относящиеся к 5 классам. Одни белки выделяются во время первичного ответа, другие создают вторичный ответ, о третьих мы знаем, что они создают надежную линию обороны против вирусов, о четвертом и пятом классе мы не знаем ничего. Классы иммуноглобулинов обозначаются буквами греческого алфавита.

  1. Клонально-селекционная теория образования антител.

(Ерно, Бернет, Толмедж, Ледерберг).

В вопросе образования антител остается много таинственного. Антитела – белки, то есть их структура закодирована в ДНК. При этом эти белки высокоспецифичные. Откуда же организм знает, что ему могут встретиться определенные антигены, если он никогда не встречался с ними?

Для ответа на эти и многие другие сложные вопросы была разработана клонально-селекционная теория образования антител. Вот её положения.

  1. У каждого индивидуума имеется чрезвычайно широкий набор лимфоцитов, каждый из которых способен распознавать только один специфический антиген.

  2. Специфичность антитела зависит от его аминокислотной последовательности, которая определяется кодирующей её последовательностью ДНК. Таким образом, способность клетки к синтезу антитела закладывается задолго до встречи организма с антигеном.

  3. Каждая клетка во время созревания образует небольшие количества антител, которые встраиваются в ее мембрану и играют роль рецептора для соответствующего антигена.

  4. Предполагается, что во время внутриутробного развития незрелые лейкоциты встречаются с соответствующими антигенами и погибают. Так организм учится распознавать свои и чужие антигены.

  5. Взаимодействие антигена с рецептором зрелого лимфоцита заставляет эту клетку образовывать антитела. Контакт с антигеном заставляет клетку делится. давая клоны плазматических клеток и "клеток памяти".

  6. Все клетки данного клона производят идентичные антитела.

  7. "Клетки памяти" продолжают жить и после исчезновения антигена, сохраняя способность при повторном появлении антигена стимулироваться для производства антител. Поэтому повторный иммунный ответ гораздо эффективнее, нежели первый.

  1. Типы иммунитета.

Существует несколько типов иммунитета: естественный пассивный иммунитет, приобретенный пассивный иммунитет, естественный активный иммунитет и приобретенный активный иммунитет.

Естественный пассивный иммунитет это иммунитет, возникающий в утробе матери. Антитела матери, проходя через плаценту, защищают плод от инфекции. Этот тип иммунитета кратковременный, он может действовать в течение 10 дней после рождения ребенка.

Приобретенный пассивный иммунитет тоже по времени кратковременный. Он создается искусственно введением готовых антител от одного индивидуума другому. Так вводят антидифтерийную или противостолбнячную сыворотки.

Естественный активный иммунитет – это долговременный тип иммунитета. Он вырабатывается в результате перенесенной болезни или бывает наследственным. Естественный активный иммунитет может сохраняться в течение всей жизни, как это имеет место в случае таких "детских" болезней, как корь, скарлатина, ветрянка, паротит ("свинка") и др.

Приобретенный активный иммунитет достигается введением вакцин. Вакцина – это препарат, содержащий инактивированный или ослабленный антиген безопасный для человека, но вызывающий синтез антител. С помощью вакцинации удалось победить такую болезнь как оспа, сократить заболеваемость дифтерией, полиомиелитом, туберкулезом и другими. В настоящее время помимо традиционных способов получения вакцин разрабатываются генно-инженерные способы, которые сделают вакцины еще более безопасными для использования.

  1. Группы крови.

При переливании крови необходимо учитывать совместимость групп крови. В случае несовместимости наблюдается особого рода иммунная реакция агглютинации, когда эритроциты "слипаются". Эта реакция обусловлена наличием в клеточных мембранах эритроцитов особых полисахаридов – агглютиногенов. В мембранах эритроцитов встречаются два вида агглютиногенов А и В. В плазме им соответствуют белки, называемые агглютинины а и в. Вариантов распределения этих компонентов может быть 4, что соответствует 4 группам крови.

Группа крови I(0) соответствует варианту, когда в крови присутствуют только агглютиногены а и в.

Группа крови II(А) содержит агглютиноген А и агглютинин в.

Группа крови III(В) содержит агглютиноген В и агглютинин а.

Группа крови IV (АВ) содержит оба агглютиногена, но не содержит агглютининов.

Первую группу можно переливать в организмы, содержащие другие группы, но при этом людям с первой группой можно переливать кровь только от доноров с первой группой. Вторую и третью группу можно переливать пациентам с четвертой группой и самим себе. А вот четвертую группу можно переливать только самим себе. На нашей планете представители первых трех групп встречаются приблизительно в равных количествах, а вот представителей четвертой группы довольно мало – несколько процентов.

У 85% людей эритроциты содержат особый агглютиноген, называемый резус-фактор (Rh) таких лиц называют резус-положительными (Rh+). У остальных 15% людей резус-фактор отсутствует и их называют резус-отрицательными (Rh-). Плазма резус-отрицательной крови обычно не содержит резус агглютининов. Однако, если резус положительная кровь попадает в организм человека с резус отрицательной кровью, то у этого последнего образуются резус агглютинины. Это особенно опасно в случае резус отрицательной матери и резус положительного плода. В этом случае плод может отторгаться организмом матери.

  1. Система интерферона.

Интерфероны – это группа белков, имеющих сходные антивирусные свойства. Вырабатываются эти белки клетками большинства типов тканей и действуют в большей или меньшей степени против всех вирусов.

Клетки при заражении вирусом, начинают производить интерферон. Этот белок сам не обладает антивирусным действием, но он запускает цепь событий в клетке, которые препятствуют размножению вируса. Образование интерферона могут вызывать не только вирусы, но и другие агенты, например двуспиральные РНК, синтетические полинуклеотиды и бактериальные эндотоксины.

Биологическая активность интерферона очень высока. У мышиного интерферона, например, она составляет 2 млрд. единиц в 1мл. Одна единица интерферона снижает образование вирусов приблизительно на 50%. Это на практике означает. что достаточно одной молекулы интерферона, чтобы сделать клетку устойчивой к вирусной инфекции. Однако беда состоит в том, что выработка этих белков начинается уже после инфицирования клеток вирусом. Поэтому интерфероны – это скорее профилактические средства, нежили лекарственные. Интерфероны вызывают ряд других биологических эффектов, в том числе подавляют размножение клеток. Это свойство пытались использовать для борьбы с раком, но без видимых успехов.

Система интерферона – это часть общей защитной системы организма и достаточно эффективная профилактика против вирусных заболеваний.

11. КРОВООБРАЩЕНИЕ.

План лекции и семинарского занятия.

  1. Строение сердца и сердечный цикл.

  2. Регуляция работы сердца.

  3. Гемодинамика.

  4. Артериальное давление.

  5. Адаптация системы кровообращения к физическим нагрузкам.

1. Строение сердца и сердечный цикл.

Кровеносная система состоит из сердца и трех типов сосудов: артерий, вен капилляров.

Сердце состоит из четырех камер: двух предсердий и двух желудочков. Правая половина сердца полностью отделена от левой. У человека два круга кровообращения. Большой круг начинается в левом желудочке и заканчивается в правом предсердии, а малый (легочный) круг начинается в правом желудочке и заканчивается в левом предсердии. Функция предсердий состоит в том, чтобы задержать кровь на короткое время, пока она не перейдет в желудочки. Расстояние от предсердий до желудочков небольшое, поэтому предсердиям не требуется большой силы сокращения и поэтом стенки предсердий значительно тоньше стенок желудочков. Мышечные стенки правого желудочка, по меньшей мере в три раза тоньше левого. Поэтому кровь, поступающая в аорту находится под давлением в несколько раз больше, чем кровь поступающая в легочную артерию. Предсердия от желудочков отделены створчатыми клапанами, а сосуды от желудочков отделены полулунными клапанами.

Сердечный цикл можно разбить на три стадии:

  • систола предсердий (сокращение), длительностью 0,1 секунды – створчатые клапаны открыты, а полулунные закрыты;

  • систола желудочков(сокращение), длительностью 0,3 секунды – створчатые клапаны закрыты, полулунные открыты.

  • общая паузу – диастола, длительностью 0, 4 секунды – створчатые клапаны открыты, полулунные закрыты.

Секрет работы сердца состоит в том, что половину жизни сердечная мышца находится в расслабленном состоянии.

При прослушивании работы сердца различают два тона сердца:

  • первый тон – низкочастотный, глухой, продолжительный ("лаб");.

  • второй тон - высокий, короткий ("дап").

Первый тон соответствует закрытию створчатых клапанов, а второй тон – закрытию полулунных клапанов.

2.Регуляция работы сердца.

В специальном растворе Рингера сердце может работать, извлеченное из тела несколько суток. Это указывает на явление, называемое автоматией сердца. Стенка сердечной мышцы содержит особые возбуждающие участки, которые составляют проводящую систему сердца. Это, прежде всего, водители ритма: первый и второй, а также ножки и пучки Гиса.

Возбудимость сократительной мускулатуры сердца значительно ниже её проводящей системы. Поэтому на кардиограмме наблюдается не состояние сердечной мышцы, а скорее состояние её проводящей системы.

Важной особенностью сердечной мышцы является её абсолютная рефратерность, а это значит, что начав сокращаться сердце не может отвечать на другие нервные импульсы, пока не расслабится. Эта особенность сердечной мышцы создает возможность избежать кислородной задолженности.

Еще одной особенностью работы сердечной мышцы является то, что мощность сердечного выброса не зависит от силы раздражителя. Эта закономерность получила название закона "все или ничего".

Возникает вопрос, а как же сердце меняет параметры свой работы? Оказывается, увеличение мощности сердечного выброса происходит при увеличении притока крови к сердцу. Эта закономерность получила название "закона сердца" или закона Франка – Старлинга. Это явление имеет огромное адаптивное значение при больших физических нагрузках, так как мощность сердечного выброса напрямую зависит от повышения давления в крупных артериях, а это происходит во время физических упражнений. Через приток крови к сердцу оказывают влияние на его работу ВНС и гормоны. Известно, что симпатические нервы усиливают работу сердца, парасимпатические, напротив, снижают ЧСС. Так же, соответственно, действуют адреналин и ацетилхолин.

3.Гемодинамика: скорость и объем кровотока.

Сердце выталкивает кровь толчками, но благодаря эластичности сосудов движение крови осуществляется плавно и непрерывно. Этому служит пульсовая волна или пульс. В норме, в спокойном состоянии пульс составляет 60 – 80 ударов в минуту. Пульс в покое выше этих показателей может считаться тахикардией, а ниже брадикардией.

Главными показателями гемодинамики является объем и скорость кровотока. В физиологии пользуются понятием объемная скорость, которая зависит от давления в начале и конце, а также от вязкости крови. Хотя кровь на 40% состоит из форменных элементов, её вязкость всего в 3 – 4 раза выше вязкости воды. Эта особенность связана, прежде всего, со свойствами эритроцитов, а именно с их формой.

В аорте скорость кровотока максимальна и составляет 40 – 50 см/сек. В капиллярах она меньше в 800 – 1000 раз. Это связано с тем, что общий просвет капилляров примерно в 1000 раз больше.

Время полного оборота крови составляет в среднем 20 – 25 секунд, то есть за минуту кровь проходит по организму 2,5 – 3 раза.

Лишь 50% крови в покое циркулирует по сосудам, а 50% находится в депонированном состоянии в печени, селезенке и подкожной клетчатке. Во время физических нагрузок депонированная кровь выходит в кровоток и этим экономит работу сердца. При этом резко увеличивается приток крови к работающему органу. При физических нагрузках особенно сильно, примерно в 12 – 15 раз, возрастает приток крови к венечным сосудам сердца.

4. Артериальное давление.

Важнейшим показателем гемодинамики является артериальное давление (АД). Во время систолы АД возрастает, а во время диастолы падает. Нормальное систолическое давление составляет 110 – 125 мм рт. ст., а диастолическое 70 – 85 мм рт. ст. В течение суток давление может падать и возрастать. У нормального здорового человека в дневное время систолическое давление может колебаться от 60 до 150 мм рт. ст., а диастолическое от 30 до 100 мм рт. ст.

На регуляцию давления оказывают влияние нервные и гуморальные факторы. Парасимпатические нервы вызывают расширение сосудов, а симпатические – сужение. Нервная система контролирует изменения АД с помощью специальных барорецепторов, которые расположены в аорте и сонных артериях.

В головном мозге имеется специальный вазомоторный центр, который контролирует сужение и расширение сосудов. Химическая регуляция вазомоторного центра осуществляется на основе данных о концентрации углекислого газа в крови, полученных от особых хеморецепторов. При избытке углекислого газа сосуды сужаются, скорость движения крови повышается, АД повышается.

Гуморальная регуляция осуществляется с помощью сосудосужающих и сосудорасширяющих веществ. К сосудорасширяющим веществам относится гистамин, ацетилхолин и др. К сосудосужающим веществам относятся адреналин, норадреналин, вазопрессин.

Значительную роль в поддержании нормального давления играют и почки, выделяющие сосудосужающие факторы. Кроме того, почки влияют на АД через водно-солевой баланс крови, который должны поддерживать в норме.

5. Адаптация системы кровообращения к физическим нагрузкам.

Физические нагрузки, как показывают физиологические исследования, оказывают влияние на структуру сокращения желудочков. В систоле желудочков различают несколько фаз: фазу изгнания и фазу напряжения. У тренированных спортсменов фаза изгнания по времени чуть укорачивается, а фаза напряжения – чуть увеличивается. Это явление получило название синдрома регулируемой гиподинамии. Не вызывает сомнения адаптивный характер этого явления к тренировкам.

В основе физиологического механизма развития синдрома регулируемой гиподинамии лежит повышение тонуса блуждающего нерва, который оказывает на работу сердца тормозящее влияние. В свою очередь, блуждающий нерв повышает свою активность под влиянием деятельности скелетных мышц.

Синдром регулируемой гиподинамии является причиной многих физиологических эффектов связанных с тренировкой: брадикардией покоя и укорочением периода врабатывания.

Брадикардия покоя характерна для спортсменов многих специализаций: бегунов на средние и длинные дистанции, конькобежцев, футболистов и др. У них наблюдается снижение ЧСС в покое до 40 –50 ударов в минуту. Зато при физических нагрузках ЧСС легко поднимается до 150 –160 ударов в минуту. Это, по-видимому, одна их причин быстрого врабатывания тренированных спортсменов. Брадикардия покоя экономит работу сердца. Однако, в повседневной жизни она является неприятной особенностью, которую всегда замечают врачи и считают патологией.

Кроме того, у спортсменов наблюдается увеличение размеров сердца – компенсаторная гипертрофия сердца. Однако, этот эффект изменение обратимое. После окончания регулярных тренировок объем сердечной мышцы постепенно уменьшается. Правда, это происходит лишь в том случае, если спортсмен во время тренировок не перенес инфекционных заболеваний.

Раздел 5. ФИЗИОЛОГИЯ ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ.

Основные темы раздела.

1.(12). Физиология пищеварения.

2.(13). Физиология дыхания.

3.(14). Физиология выделения и терморегуляция.

12. ФИЗИОЛОГИЯ ПИЩЕВАРЕНИЯ.

Основные вопросы темы и семинарского занятия.

  1. Общий обзор строения и функций системы органов пищеварения.

  2. Пищеварение в ротовой полости.

  3. Пищеварение в желудке.

  4. Пищеварение в тонком кишечнике.

  5. Всасывание пищи. Толстый кишечник.

  6. Регуляция пищеварения. Аппетит.

  1. Общий обзор строения и функций системы органов пищеварения.

Пища необходима организму для получения энергии и строительных материалов для тела. Растения получают энергию непосредственно от солнца и благодаря процессу фотосинтеза создают органические вещества, которыми пользуются сами, а также другие, гетеротрофные организмы.

У животных для извлечения энергии и получения строительных веществ в процессе эволюции возникла система пищеварения. У млекопитающих и человека эта система состоит из органов, где происходят отдельные этапы разложения пищи. Благодаря этому, организм может извлекать энергию более полно, а детали сложных питательных веществ использовать для получения собственных белков, углеводов, жиров и нуклеиновых кислот.

Система органов пищеварения человека устроена так. Вначале пища попадает в ротовую полость, где обрабатывается механически и ферментами слюны. Затем через глотку и пищевод пища попадает в желудок, где обрабатывается желудочным соком. После этого идет переваривание пищи в тонком кишечнике, где, главным образом, происходит всасывание основной части питательных веществ. Завершаются эти процессы в толстом кишечнике, где происходит в основном всасывание воды, а также формирование каловых масс. Этим процессам помогают многочисленные железы: слюнные, печень, поджелудочная железа, а также железы стенок желудка и кишечника.

  1. Пищеварение в ротовой полости.

В ротовой полости происходит начальный этап процесса пищеварения. Он сводится к двум физиологическим актам: механической обработке пищи и обработке пищи слюной.

У человека 32 зуба. С помощью зубов пища перетирается и измельчается. Язык помогает сформировать пищевой комок

Важную роль в процессе формирования пищевого комка играет слюна. В слюне много воды, что способствует смачиванию сухой пищи. Слюна содержит ферменты. Важнейшим ферментом является амилаза (птиалин), которая гидролизует крахмал. В сутки выделяется до 1,5 литров слюны. Помимо ферментов слюна содержит минеральные вещества соли натрия, калия, магния и др.

Необходимым компонентом слюны является лизоцим. Это вещество разрушает клеточные стенки бактерий и этим защищает организм от проникновения в него болезнетворных микроорганизмов. Слизь смачивает и обволакивает пищу, облегчая тем самым её глотание.

Всасывание некоторых веществ происходит уже в ротовой полости. В частности здесь всасывается глюкоза и алкоголь.

Глотание начинается как произвольный акт, но, уже начавшись, продолжается как непроизвольный процесс. Поэтому мы проглатываем иногда жевательную резинку или косточки вишни.

По пищеводу пища попадает в желудок.

  1. Пищеварение в желудке.

Желудок – это расширенная часть пищеварительного тракта. В среднем его емкость достигает 3 л, однако, этот объем может быть и больше и меньше.

Желудок состоит из двух функциональных частей неравных по объему. Большая часть желудка, составляющая 4/5 его объема, называется фундальной частью. 1/5 объема желудка составляет пилорическая часть желудка. Фундальная часть желудка находится слева от белой линии живота. Желудочный сок, который выделяется здесь, на 99% состоит из воды, 0,5 % составляет соляная кислота, а остальное составляют ферменты: пепсин, химозин и другие. В желудочном соке человека практически отсутствую липазы, поэтому жиры в желудке почти не усваиваются. Пепсин, пожалуй, главный фермент желудочного сока, гидролизует белки, превращая их в пептиды, содержащие меньше аминокислот. В желудке продолжается процесс разложения полисахаридов, в частности крахмала. Здесь же происходит всасывание в кровь некоторых веществ: витаминов, глюкозы, алкоголя и др.

Пилорическая часть желудка находится справа от белой линии. Железы этой части желудка кислоты практически не вырабатывают и пищевой комок, частично, нейтрализуется. Этим самым пищевой комок подготавливается к переходу в тонкий кишечник, где среда щелочная.

В желудке пища задерживается от 4 до 8 часов. Время пребывания пищи в желудке зависит от состава пищи. После обработки желудочным соком пища переходит в тонкий кишечник, а именно, в двенадцатиперстную кишку. Это происходит не сразу, а порциями.

  1. Пищеварение в тонком кишечнике.

Начальный отдел тонкого кишечника называется двенадцати перстная кишка. Хотя длина этой части кишечника всего 25 см, за важность процессов, происходящих в этом отделе кишечника, двенадцатиперстную кишку иногда называют "вторым желудком".

В двенадцатиперстную кишку открываются протоки двух крупнейших желез нашего организма – печени и поджелудочной железы.

Поджелудочная железа вырабатывает поджелудочный или панкреатический сок. Этот сок содержит важнейшие пищеварительные ферменты, такие как трипсин, липазы и амилазы. Трипсин продолжает дело, начатое в желудке пепсином – расщепление белков. При этом расщепление еще не окончательное, то есть до аминокислот, но пептиды делаются заметно короче. Липазы проводят гидролиз жиров. Однако эту функцию они не могут осуществлять в отсутствие желчи, вырабатываемой печенью.

Желчь выполняет следующие функции:

  • нейтрализует соляную кислоту;

  • эмульгирует жиры, то есть облегчает их расщепление;

  • стимулирует движения кишечника;

  • обеспечивает механизм пристеночного пищеварения;

  • оказывает угнетающее влияние на развитие гнилостных микроорганизмов в кишечнике.

Процессы, начатые в двенадцатиперстной кишке, продолжаются и в других частях тонкого кишечника. В кишечном секрете и слизистой оболочке тонкой кишки содержится более 20ферментов, продолжающих процесс пищеварения. Это и различные формы липаз, и нуклеазы, и пептидазы. Результатом работы этих ферментов является окончательное разложение компонентов пищи до аминокислот, нуклеотидов, простых сахаров, глицерина и жирных кислот, которые всасываются в кровь.

  1. Всасывание в тонком кишечнике. Толстый кишечник.

Слизистая тонкого кишечника образует множество пальцевидных отростков, называемых ворсинками. стенки ворсинок обильно снабжены капиллярами и лимфатическими сосудами. Ворсинки способны непрерывно сокращаться, благодаря чему они находятся в тесном постоянном контакте с пищей. Распложенные на поверхности ворсинок клетки имеют большое количество микроворсинок, что ещё больше увеличивает площадь всасывания.

Всасывание простых сахаров и аминокислот происходит, главным образом, в тонком кишечнике. С наибольшей скоростью всасывается глюкоза. Показано, что процессу всасывания глюкозы способствуют ионы натрия, в присутствии которых процесс всасывания глюкозы происходит в 100 раз быстрее. Простые сахара и аминокислоты всасываются непосредственно в кровь. С жирными кислотами и глицерином – продуктами распада жиров – дело обстоит иначе. Поступив в цилиндрический эпителий ворсинок, они вновь превращаются здесь в жиры, которые переходят затем в лимфатические сосуды.

Всасывание невозможно без перистальтических движений кишечника. Эти движения бывают двух типов: ритмическая сегментация и маятникообразные движения.

Вода и минеральные соли всасываются, главным образом, в толстом кишечнике, здесь же происходит всасывание некоторых витаминов.

В толстом кишечнике переваривается, главным образом, растительная клетчатка. Этому способствует микрофлора толстого кишечника. Кроме того, микрофлора выполняет еще ряд функций:

  • защищает организм от вредных микробов, оказывая конкуренцию им;

  • продуцирует биологически активные вещества, способствующие нормальному пищеварению;

  • синтезирует многие витамины, прежде всего, группы В;

  • инактивирует ферменты пищеварительных секретов.

В толстом кишечнике пища может задерживаться до 36 часов.

  1. Регуляция секреции пищеварительных желез.

Секреция пищеварительных ферментов происходит с затратами энергии, и поэтому этот процесс происходит не непрерывно, а по мере необходимости.

Секреция слюны в полости рта регулируется безусловным и условными рефлексами. Контакт пищи с вкусовыми сосочками языка вызывает выделение слюны – это безусловный рефлекс. Условный рефлекс возникает на вид, запах пищи или на слова о ней.

Секреция желудочного сока происходит в три стадии.

  • Первая стадия называется вагусной, так как решающую роль в регуляции секреции желудочного сока играет блуждающий нерв. Эта фаза наступает еще до того, как пища попала в желудок.

  • Вторая стадия - фаза растяжения – выделение желудочного сока стимулируется растяжением его стенок желудка.

  • Третья стадия – гуморальная - осуществляется с помощью гормонов, важнейшим из которых является гормон гастрин.

На каждой стадии состав желудочного сока несколько меняется, что выражается, прежде всего, в содержании соляной кислоты. На последней стадии содержание кислоты падает, что подготавливает пищевой комок к переходу в тонкий кишечник, где среда щелочная.

Секреция сока поджелудочной железы проходит две фазы.

  • Первая фаза проходит под контролем блуждающего нерва.

  • Вторая фаза, гуморальная, проходит под контролем специфических гормонов.

Секреция желчи происходит под контролем ВНС. Блуждающий нерв усиливает образование и выделение желчи, а симпатические нервы подавляют.

Регуляция аппетита у человека находится под контролем двух центров, расположенных в гипоталамусе: центре голода и центре насыщения. Эти центры реагируют на концентрацию глюкозы в крови. При ее недостатке начинает работать центр голода. При повышении концентрации глюкозы в крови, что происходит примерно через 20 минут после еды, наступает чувство насыщения. На аппетит влияют многие факторы: рефлексы растяжения пищеварительного тракта, физиологическое и психологическое состояние, повреждение головного мозга и т. д.

13. ФИЗИОЛОГИЯ ОРГАНОВ ДЫХАНИЯ.

План лекции и семинарского занятия.

  1. Значение и эволюция органов дыхания.

  2. Газообмен в легких и жизненная емкость легких.

  3. Газообмен в тканях.

  4. Возрастные изменения системы дыхания.

  5. Регуляция процессов дыхания.

  6. Дыхание в необычных условиях (для самостоятельного изучения).

  1. Значение и эволюция органов дыхания.

Дыхание – это совокупность процессов, обеспечивающих поступление кислорода в организм и использование его для окисления органических веществ с освобождением энергии и выделением углекислого газа в окружающую среду.

Когда в атмосфере стал накапливаться кислород, который выделялся в качестве побочного продукта фотосинтеза, у всех живущих на Земле организмов возникла необходимость использовать этот газ или погибнуть. Кислород – сильнейший окислитель. В периодической системе он находится рядом с очень ядовитыми веществами – фтором, хлором, серой. Но именно использование кислорода в качестве конечного окислителя дало возможность организмам увеличить свою энергетическую производительность почти в 20 раз.

Процессы дыхания можно разбить на три этапа:

  1. Внешнее дыхание – процессы, связанные с непосредственным извлечением кислорода из внешней среды.

  2. Транспорт кислорода к тканям.

  3. Внутреннее дыхание – поступление кислорода в ткани и использование его там.

У человека и многих других животных внешнее дыхание осуществляется через специальную систему органов дыхания, возникшую в ходе эволюции. Она состоит из дыхательных путей и легких. Именно в легких происходит газообмен с кровью: кровь насыщается кислородом, а углекислый газ покидает её.

Затем наступает очередь крови, которая переносит кислород к тканям.

Наконец, в тканях происходят процессы внутреннего или тканевого дыхания, где кровь отдает тканям кислород, а принимает углекислый газ.

  1. Газообмен в легких.

Строение легких таково, что они могут поглощать и выбрасывать воздух. Механически – это напоминает губку.

Объемы вентиляции легких зависят от глубины вдоха и выдоха. Вентиляция легких – это газообмен между атмосферным воздухом и легкими. Существуют два противоположных понятия, которые надо запомнить, говоря о вентиляции легких. 1. Гипервентиляция – это произвольное усиление дыхания, связанное с метаболическими потребностями организма. 2. Гиперпное, непроизвольное усиление дыхания в связи с реальными потребностями организма.

Различают объемы вентиляции и их емкость.

  1. Дыхательный объем (ДО) – это объем воздуха, который человек вдыхает при спокойном дыхании. Этот объем составляет в среднем около 500 кубических сантиметров.

  2. Резервный объем вдоха (РО вдоха) – максимальный объем воздуха, который человек может дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха. Этот объем составляет 1500 – 2000 см в кубе.

  3. Резервный объем выдоха (РО выдоха) максимальный объем выдоха, который можно выдохнуть после спокойного выдоха. Этот объем также составляет 1500 – 2000 мл.

  4. Остаточный объем воздуха (ОО) – это объем воздуха, который остается в легких после максимального выдоха. Этот объем составляет порядка 1000 мл.

  5. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) – это объем легких за вычетом остаточного объема. Он составляет от 3,5 до 4,5 л ( ДО+ РО вдоха + РО выдоха = ЖЕЛ). У спортсменов ЖЕЛ выше на 1 - 1,5 л.

  6. Функциональная остаточная емкость (ФОЕ) – это количество воздуха, остающегося в легких после спокойного выдоха. (ФОЕ = ОО + РО выдоха). У нормального человека ФОЕ равняется 2,5 – 3 л.

  7. Общая емкость легких (ОЕЛ) равняется сумме ЖЕЛ и ОО. В нашем примере 4,5 – 5,5 л.

Кроме того, в физиологии используют такие понятия как минутный объем воздуха (МОВ) и максимальная вентиляция легких (МВЛ).

МОВ – это объем проходящего воздуха за 1 мин. Он составляет 6 – 8 л.

МВЛ – это объем воздуха, который проходит через легкие при максимальной глубине и частоте дыхания. У молодого человека она достигает 120 л/мин, а у спортсменов может достигать 180 л/мин.

  1. Газообмен в тканях.

О механизме переноса газов кровью было рассказано в предыдущем разделе. Напомним лишь, что переход кислорода из легких в кровь и из крови в ткани происходит потому, что парциальное давление кислорода в крови ниже, чем в легочных пузырьках, а в тканях ниже, чем в крови.

При интенсивной работе парциальное давление кислорода в тканях, например, в мышцах, может быть равным нулю.

Важным показателем усвоения кислорода является коэффициент утилизации кислорода (КУК), выраженный в процентах. В покое он составляет 35 – 40 %. а при физической работе – 60 – 70%. Причиной увеличения коэффициента утилизации является снижение парциального давления и ускорение газообмена в тканях.

Для оценки потенциальных возможностей спортсменов используют показатель произвольной легочной вентиляции(ПВЛ). Произвольная легочная вентиляция – это способность произвольно учащать и замелять дыхание. При перенапряжении и перетренировке этот показатель может падать.

Пожалуй, важнейшим показателем, характеризующим физическое состояние спортсмена, является максимальное потребление кислорода (МПК). МПК связано с тренированностью человека напрямую: чем выше тренированность, тем выше МПК. У спортсменов МПК в среднем составляет 3 –5 л/мин, в отдельных случаях выше 6 л/ мин.

МПК на практике измеряется прямым и непрямым способом. Прямой способ требует достаточно сложной аппаратуры. Непрямой способ доступен всем, так как между величиной потребления кислорода (ПК) и частотой сердечных сокращений (ЧСС) существует прямая зависимость. Эта зависимость отражена в таблицах, которые можно найти в учебниках по спортивной физиологии.

Интенсивность анаэробного обмена может быть оценена по кислородному долгу. ( О чем более подробно будет рассказано в другом разделе курс.)

  1. Возрастные изменения в системе дыхания.

Внешнее звено системы дыхания детей раннего возраста отличается от такового у взрослых. Это естественно отражается на показателях внешнего дыхания и прежде всего на частоте дыханий в минуту, дыхательном объеме, минутном объеме воздуха, ЖЕЛ. Например, у ребенка 3 лет МОВ составляет 3100 мл, ЖЕЛ – около 1000мл, в то время как у 14 летнего подростка – эти показатели, соответственно, - 5000 мл и 2700 мл, а у взрослых людей – 8000 мл и 4000мл.

Тип дыхания ребенка первых лет жизни преимущественно брюшной. Грудной тип дыхания затруднен, так как ребра вследствие слабой эластической тяги занимают почти горизонтальное положение. У новорожденных эластическая тяга легких отсутствует, так как они нерастянуты, поэтому отрицательного давления в плевральной полости не наблюдается. Только с 3 – 7 лет в связи с развитием мышц плечевого пояса и увеличением эластической тяги легких ребра опускаются вниз, и грудной тип дыхания начинает преобладать над брюшным. Половые различия типа дыхания начинают выявляться с 7 – 8 летнего возраста и полностью формируются лишь к 14 – 17 годам. У девушек формируется грудной тип дыхания, а у юношей – брюшной.

Главной опасностью для неправильного развития дыхания является гиподинамия. При этом дыхание становится поверхностным, а ещё хуже, если оно осуществляется, главным образом, через рот. Тренировки способствуют увеличению произвольной легочной вентиляции, увеличивают частоту и глубину дыхания, делают его более полноценным.

  1. Регуляция дыхания.

Регуляция дыхания может происходить произвольным и непроизвольным путем.

Непроизвольная регуляция осуществляется дыхательным центром, основным компонентами которого являются центры вдоха и центры выдоха, расположенные в продолговатом мозге. Парасимпатическая часть нервной системы контролирует вдох и выдох, а симпатические нервы вызывают растяжение стенок альвеол и их сужение. Таким образом, процесс дыхания происходит рефлекторно, когда вдох стимулирует выдох и наоборот.

Главным гуморальным фактором, контролирующим частоту дыхания является концентрация углекислого газа в крови. При повышении концентрации углекислого газа в крови специальные рецепторы посылают сигнал в центр вдоха. От центра вдоха через диафрагмальные и грудные нервы импульс поступает в диафрагму и межреберные мышцы. что ведет к их сокращению. Таким образом, автоматически стимулируется вдох. При вдохе альвеолы расширяются и рецепторы, находящиеся в них, посылают импульсы в центр выдоха. Так стимулируется выдох. Весь этот цикл непрерывно и ритмично повторяется на протяжении всей жизни организма.

Произвольная регуляция частоты и глубины дыхания осуществляется под контролем коры больших полушарий. но через дыхательный центр.

В настоящее время показано, что концентрация кислорода также играет роль при регуляции дыхания. Однако это, по-видимому, резервный механизм, влияние которого на процесс в целом относительно невелико.

  1. Дыхание в необычных условиях.

(для самостоятельной работы).

Необычные условия дыхания возникают в горах и при погружении на большие глубины.

В горах кислорода меньше, что вызывает состояние гипоксии. Оно связано с уменьшением парциального давления кислорода. Например, на высоте 5450 метров над уровнем моря атмосферное давление вдвое ниже. Хотя процентное содержание кислорода в воздухе не меняется, но концентрация его на единицу объема вдвое меньше.

Дыхательная активность стимулируется хеморецепторами. На больших высотах уменьшение легочной вентиляции, вызванное потребностью в большем количестве кислорода, приводит к тому, что из крови в легкие поступает большее количество углекислого газа и снижается кислотность крови. Повышение щелочности крови вызывает состояние, называемое алкалоз или "горная болезнь", выражающаяся в недомогании, сильной усталости.

Кровеносная и дыхательная системы постепенно приспосабливаются к этим необычным условиям. Через несколько дней выводится щелочная моча и симптомы "горной болезни" исчезают. Концентрация углекислого газа снова становится основным фактором, определяющим интенсивность дыхания. Наступает процесс акклиматизации. (Подробнее смотри в параграфе, посвященном альпинизму и горному туризму).

При погружении на большие глубины в дыхательной и кровеносной системах происходят значительные изменения. В начале погружения рефлекторно снижается ЧСС и замедляется ток крови. АД остается на прежнем уровне, так как сосуды сужаются. Некоторые сосуды сжимаются полностью, то есть отключаются вообще. При этом меняется кровоснабжения: кровью снабжаются только самые главные органы – головной мозг, сердце и некоторые части нервной системы. Эти изменения означают, что кислород в крови используется медленно, но при этом остается всегда доступным для тех органов, которые наиболее чувствительны к гипоксии. У человека при работе на больших глубинах из-за повышенного парциального давления кислорода может возникнуть кессонная болезнь. Опасность этого заболевания требует особого процесса декомпрессии – постепенного перехода от повышенного давления к нормальному.

14. ТЕРМОРЕГУЛЯЦИЯ И ВЫДЕЛЕНИЕ.

План лекции и семинарского занятия.

  1. Теплообразование и температура тела человека.

  2. Роль почек в выделительных процессах.

  3. Регуляция мочеобразования.

  4. Потоотделение.

  1. Теплообразование и температура тела человека.

Человек относится к животным с постоянной температурой тела (гомойотермным). Но в то же время температура тела человека носит относительный характер: она меняется в течение суток. Максимальная температура наблюдается с 16 – 18 часов – 37,0 – 37,1 гр., а минимальная с 3 – 4 часов – 36,2 – 36,0 гр. Кроме того температура разных мест тела – разная. Самое "холодное" место организма – легкие – 35,5 гр., а самое горячее место – печень 41 гр.

Главным источником теплопродукции являются мышцы. В покое на их долю приходится 60 – 70 % теплопродукции, а при интенсивной работе – до 90 %.

Тепло выделяется нашим телом тремя способами: теплоизлучением, теплопроведением и потоотделением. Каждым из этих способов выделяется примерно 30 % избыточного тепла. 5 – 10 % идет на согревание вдыхаемого воздуха, воды и пищи.

Терморегуляция осуществляется нейрогуморальными механизмами. Холодовые и тепловые рецепторы кожи передают сигналы в гипоталамус и ретикулярную формацию среднего мозга. Эти части головного мозга являются высшим подкорковым центром терморегуляции. Разрушение гипоталамуса делает животное пойкилотермным.

Гормоны обеспечивают гуморальный контроль за терморегуляцией. Главную роль здесь играет система гипоталамус – гипофиз – надпочечники. Но это влияние осуществляется не прямым способом, а через обмен веществ.

Важная роль в терморегуляции принадлежит коре больших полушарий. Эмоции и изменение психического состояния может приводить к изменению теплоотдачи и температуры тела. Спортсменам хорошо известно состояние "предстартовой горячки", когда температура тела перед стартом важных соревнований может возрасти до критических значений 39 и выше гр. Повышение температуры тела при различных заболеваниях – защитная реакция организма, которая порой ускоряет выздоровление.

2. Роль почек в выделительных процессах.

В основе поддержания гомеостаза (постоянства внутренней среды организма) лежат три процесса: экскреция, секреция и осморегуляция.

Экскреция – это удаление из организма ненужных продуктов обмена веществ. Секреция – это выделение веществ, которые отходами не являются. Осморегуляция – это регулирование относительных концентраций воды и растворенных в ней веществ. Работа выделительной системы направлена на осуществление этих трех процессов.

Почки – важнейший компонент выделительной системы. Работа почек основана на трех механизмах: ультрафильтрации, избирательной реабсорбции и активном переносе растворимых веществ в окружающую среду (секреции в узком смысле).

Ультрафильтрация происходит в важнейшей части нефрона – клубочке. Здесь многие низкомолекулярные вещества, такие как глюкоза, вода, мочевина, переходят в жидкость – фильтрат.

Избирательная реабсорбция происходит в канальцах нефрона. Здесь все вещества, которые могут быть использованы организмом, всасываются из фильтрата обратно в кровь.

В канальцах нефронов происходит и активная секреция ненужных организму веществ, например избыток некоторых ионов (К+, Н+, NH5 +).

Мочеобразование происходит в два этапа: 1) образование первичной мочи (ультрафильтрация) и 2) образование вторичной мочи (реабсорбция и секреция). Почки пропускают ежесуточно около 2000 л крови, из которой образуется около 200 л первичной мочи и около 2 л вторичной.

3. Регуляция мочеобразования.

Мочеобразование в почках во многом определяется их способностью к соморегуляции. Отключение корковых и подкорковых центров не приводит к прекращению мочеобразования. Однако кора и гипоталамус оказывают существенное влияние на этот процесс.

В гипоталамусе образуется вазопрессин или антидиуретический гормон (АДГ), усиливающий реабсорбцию воды из первичной мочи. В процессе реабсорбции играет важную роль гормон коры надпочечников – альдостерон. Благодаря этому гормону происходит реабсорбция ионов натрия и калия.

Мышечная работа оказывает существенное влияние на скорость мочеобразования, состав и объем образующейся мочи. Это влияние выражается в увеличении экскреции продуктов катаболизма глюкозы – молочной и фосфорной кислот. Это сказывается и на функциях дыхания, так как ведет к гипервентиляции легких или дыхательному ацидозу.

При напряженной тренировке или перетренировке иногда наступает избыточное потребление белка – метаболический ацидоз. Его признаком является увеличение кислых продуктов в моче, а при сильной перетренировке – появление в моче белка. Врачи рекомендуют в этих случаях овощную диету до тех пор, пока моча не сделается снова щелочной.

4. Потоотделение.

Одна из главных экскреторных функций кожи – потоотделение. Этот процесс проходит под нейрогуморальным контролем. В состав пота входят как органические (мочевина, мочевая кислота, креатин, гиппуровая кислота), так и неорганические вещества (хлорид натрия, хлорид калия, фосфаты сульфаты). Плотность пота чуть выше воды (1,012 – 1,010).

Потоотделение бывает заметным и незаметным. При незаметном потоотделении пота образуется немного, и он сразу испаряется с поверхности кожи. При заметном потоотделении пот начинает течь по поверхности кожи. Поэтому сказать, что человек не потеет вовсе нельзя.

У человека заметное потоотделение начинается всякий раз, когда температура тела поднимается выше средней – 36,6  С. В умеренном климате за сутки человек выделяет около 1 л пота. При очень сильной жаре и достаточном снабжении водой потоотделение может достигать 12 – 20 л пота в сутки.

Видимо, решающую роль в регуляции образования пота играет гипоталамус. При нарушении работы гипоталамуса нарушается и потообразование. Это подтверждается и косвенными фактами. Например, снижение температуры тела после питья или приложения льда к сонным артериям, снабжающим гипоталамус кровью, уменьшает потоотделение.

Раздел 6. Основы возрастной физиологии.

Основные темы раздела.

1.(15). Возрастные изменения показателей физического развития.

2.(16). Развитие ВНД и психики.

3(17). Развитие опорно-двигательного аппарата.

15. ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ФИЗИЧЕСКОГО РАЗВИТИЯ.

План лекции и семинарского занятия.

  1. Основные возрастные этапы развития детей и подростков.

  2. Изменения массы тела ребенка с возрастом.

  3. Возрастные изменения роста детей и пропорции тела.

  4. Возрастные изменения показателей развития мальчиков и девочек.

  5. Проблемы и причины акселерации.

1. Основные возрастные этапы развития детей и подростков.

В отечественной педагогической практике и литературе принята периодизация возраста детей и подростков, которая легла в основу деления нашей школы на начальную, базовую и полную. Согласно этой периодизации выделяют:

  • предшкольный возраст до 3 лет;

  • дошкольный возраст от 3 – 7 лет;

  • школьный возраст, который в свою очередь делится на младший (7 – 10 лет), средний (11 – 14 лет) и старший (15 – 18 лет).

Подобная периодизация очень грубая с точки зрения биологических показателей развития, поэтому в физиологической и медицинской практике используется другая периодизация. Биологическая периодизация в большей степени учитывает биологические особенности развития человека и предусматривает 7 периодов развития ребенка.

  1. Период новорожденности – это первые 10 дней развития ребенка, пока не начнет работать его собственная иммунная система.

  2. Грудной возраст – от 10 дней до 1 года. В течение этого периода ребенка обычно вскармливают грудным молоком.

  3. Раннее детство – от 1 года до 3 лет.

  4. Первое детство – от 4 лет – до 7 лет.

  5. Второе детство: мальчики от 8 до 12 лет;

девочки от 8 до 11 лет.

  1. Подростковый возраст: мальчики от 13 до 16 лет.

девочки от 12 до 15 лет.

7. Юношеский возраст: юноши от 17лет до 21 года;

девушки от 16 до 20 лет.

Данная периодизация, прежде всего, учитывает различные физиологические показатели развития организма: степень окостенения скелета, развития вторичных половых признаков, прорезания и смены зубов, изменения основных показателей физического развития и т. д. Указанные изменения трудно учесть в административных целях, но их необходимо учитывать при работе с детьми. Следует также помнить, что изменения показателей развития имеет свои индивидуальные особенности. Это особенно важно при преподавании физической культуры, где в первую очередь должен действовать принцип посильности нагрузки.

2.Изменения массы тела ребенка с возрастом.

Масса тела – один из важнейших антропометрических показателей. Масса новорожденных девочек в среднем ниже, чем у мальчиков. У новорожденных девочек средняя масса тела составляет 3,3 кг, а мальчиков 3,5 кг. За первый месяц жизни масса ребенка должна увеличится на 600 г, а за второй и третий месяцы на 800 г. В каждый последующий месяц ежемесячное увеличение составляет на 50 г меньше, чем в предыдущий и эта тенденция сохраняется до конца первого года жизни. Первоначальная масса ребенка к 4 – 5 месяцам удваивается, а к году утраивается. За второй год жизни ребенок прибавляет 2,5 – 3,5 кг, а за третий год – 1,5 – 2,0 кг. Тенденция, наблюдаемая в третий год жизни, сохраняется и на четвертом, пятом и шестом годе жизни, то есть прибавка составляет 1,5 – 2,0 кг. С 7 лет начинается усиленное нарастание массы тела. Особенно велика прибавка массы тела в период полового созревания – 5 – 7 кг в год. Для ориентировочного определения массы тела ребенка в том или ином возрасте к массе его тела в конце первого года жизни прибавляют 2 кг, умноженные на число лет. Таким образом, средняя масса пятилетнего ребенка должна составлять 20 кг. 10 кг + 25 = 20 кг.

3.Возрастные изменения роста детей и пропорций тела.

Так же как и масса тела, прибавка роста тела идет неравномерно. Средний рост новорожденных 50 сантиметров. За год жизни рост ребенка увеличивается на 25 сантиметров. За второй и третий годы он прибавляет ежегодно по 8 см, а с 4 до 7 лет годовая прибавка роста составляет 5 –7 см. Резко увеличивается рост в период полового созревания, когда ежегодная прибавка может составлять 7 – 8 сантиметров. Для приблизительного определения роста следует к росту годовалого ребенка добавить 5см, умноженные на число лет. Таким образом, рост пятилетнего ребенка должен составлять 100см, согласно формуле 75 см + 55см = 100см.

С возрастом меняются и пропорции тела. У новорожденных, например, длина головы составляет ¼ часть общего роста, у двухлетнего ребенка - 1/5 часть, у шестилетнего – 1/6, а у взрослого – 1/8.

Меняется и окружность головы. При рождении окружность головы больше, чем окружность грудной клетки. Окружность головы новорожденного ребенка 34 см, а груди – 33 сантиметра. К концу первого года жизни показатели окружности груди и головы меняются местами, и далее эта тенденция сохраняется.

За весь период развития длина ног увеличивается в пять раз, рук – в 4 раза, а туловища – в 3 раза.

4. Возрастные изменения показателей физического развития мальчиков и девочек.

Изменения показателей физического развития, происходящие в период роста организма, неодинаковы по своей интенсивности. Как уже подчеркивалось выше, наибольшее увеличение всех показателей физического развития происходит на первом году жизни ребенка. Еще одним периодом, когда показатели физического развития меняются очень интенсивно является пубертатный период или период полового созревания. Однако, временные рамки этого периода разные у девочек и мальчиков.

У девочек наибольшая прибавка роста происходит с 10 до 13 лет, а у мальчиков с 12 до 15 лет. Рост тела у девушек заканчивается к 17 – 18 годам (хотя возможен и до 25 лет), а у юношей рост заканчивается в основном к 19 годам. Наибольшее увеличение веса девочек происходит в возрасте 11-14 лет, а у мальчиков – 13 – 15 лет. В эти же сроки происходит наибольшее увеличение окружности грудной клетки. После 11 лет девочки начинают обгонять в своем развитии мальчиков, а после 15 лет мальчики начинают обгонять девочек.

Неравномерное развитие мальчиков и девочек создает определенные проблемы для учителей физической культуры. Одним из способов преодолеть эти трудности является введение в школах раздельных уроков физкультуры, начиная с 6-х классов. Однако, подобное решение проблемы порой наталкивается на сложности, связанные с недостатком помещений и инвентаря в школах, а также с дефицитом кадров.

5.Проблемы и причины акселерации.

В последние десятилетия во всех странах мира произошли существенные изменения в физическом развитии детей. Эти изменения выражаются в увеличении антропометрических показателей и ускоренном завершении развития. В литературе они получили название акселерация. Иногда используют термин эпохальная акселерация или эпохальный трейд (вековая традиция). Это понятие включает в себя общие изменения, происходящие с человечеством за последние 100 лет: непрерывный рост размеров тела, увеличение продолжительности жизни, более позднее прекращение менструаций у женщин, изменение скорости психических функций и т. д.

Особенно ярко проявляется акселерация в изменениях роста и массы тела. В России за последние 50 лет средняя длина тела выросла на 11 см у мужчин, а женщин на 7 сантиметров. В германии за этот же период мужчины выросли на 12,5 см, а женщины на 7,5 сантиметров. В конце 19 века средний рост призывников в России был 162 см, а сейчас 175см.

Масса новорожденных в среднем увеличилась на 3 – 4 %. Сдвинулись сроки первых менструаций. В начале 30-х годов они начинались у девушек в 14-15 лет, а сейчас – 11 – 12 лет. На 1 –3 года раньше стало происходить окостенение скелета. Постоянные зубы появляются раньше на 9 месяцев.

Биологические механизмы акселерации пока не ясны. Существует несколько гипотез.

Следует отметить, что акселерация проявляется у разных детей по разному. В каждой группе детей можно найти детей акселератов и детей ретардантов, то есть отстающих в физическом развитии от сверстников. Их число в разных группах может достигать 13-20%.

Акселерация имеет и положительные и отрицательные тенденции. К положительным тенденциям следует отнести более быстрое и совершенное развитие психических функций. К отрицательным тенденциям: увеличение количества мертворожденных детей из-за увеличения размеров плода. У акселератов наблюдается ослабление иммунной системы, что ведет к развитию аллергии и некоторых хронических заболеваний.

16. ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ВНД И ПСИХИКИ.

План лекции и семинарского занятия.

  1. ВНД детей первого года жизни.

  2. ВНД и психика детей в возрасте от 1 года до 3 лет.

  3. ВНД и психика детей дошкольного возраста.

  4. Изменения ВНД и психики детей в период учебы в школе.

1.ВНД детей первого года жизни.

Развитие мыслительной деятельности – одна из главных тайн человеческого организма. Исследования показывают, что в своем развитии психика человека проходит несколько критических периодов: в первый год жизни, далее в трехлетнем возрасте, затем в семилетнем и, наконец, в период полового созревания.

Первый год жизни – очень важен для ребенка, но исследовать его психические функции очень трудно, так как двигательная активность его развита плохо и совсем не развита речь. Поэтому для исследования ВНД грудных детей разработаны специальные методики, в подробности которых мы вдаваться не будем.

Было выяснено, что первые условно-рефлекторные реакции у детей вырабатываются уже на 6 – 8-е сутки жизни. Все это первичные условные рефлексы, при выработке которых главную роль играет связь условного раздражителя с безусловным.

Искусственные условные рефлексы вырабатываются значительно труднее и позже: в конце первого в начале второго месяца жизни.

Развитие условных рефлексов у ребенка проходит ряд стадий.

  1. Стадия неспецифических реакций – ориентировочные реакции – вздрагивание, замирание.

  2. Стадия торможения – приостановка или уменьшение деятельности ребенка.

  3. Стадия неустойчивого условного рефлекса – реакция на действие сигнала проявляется не всегда.

  4. Стадия устойчивого условного рефлекса.

Длительность этих стадий зависит от ряда факторов: возраста, состояния рецепторов и, наконец, индивидуальных особенностей.

Торможение у грудных детей, главным образом внешнее. Это, по-видимому, связано с высокой возбудимостью грудных детей.

2.ВНД и психика детей в возрасте от 1 до 3 лет.

У детей 1 – 2 лет условный рефлекс сильно растянут во времени. Наблюдается иррадиация возбуждения, например, двигательная реакция руки, сопровождается движением ноги.

Дети этого возраста очень живо реагируют на окружающий мир, что выражается в неусидчивости и беспокойстве. У ряда детей образовавшийся как будто рефлекс вновь возвращается к неустойчивости.

Скорость выработки условного рефлекса в этом возрасте очень индивидуальна. Большое значение имеет характер условного рефлекса и его подкрепление.

У детей 1 – 3 лет хорошо развито безусловное торможение, в основе чего лежат хорошо проявляющиеся ориентировочные рефлексы. Появление чего-то нового отвлекает ребенка от еды. Увлекательная игра может вызвать у ребенка индукционное торможение, что объясняется развитием у него состояния доминанты.

Дети этого возраста слабо различают ощущения особенно тактильные.

У детей 1,5 лет легко вырабатываются стереотипы, но ломаются они довольно трудно. Это возраст "упрямства".

В период от 1 до 3 лет происходит интенсивное развитие речи. Словесные раздражители приобретают большое значение, а слова – понятийный смысл. Вначале ребенок реагирует на смысл слова движениями, а затем начинает повторять слова за взрослыми людьми. Именно в этот период ребенок овладевает основными грамматическими формами языка, поэтому грамотность его речи зависит от грамотности, окружающих его взрослых. Отсутствие достаточного внимания со стороны взрослых ведет к тому, что ребенок начинает позже говорить, как это часто происходит в детских домах.

Показано также, что для развития речи большое значение имеют двигательные рефлексы: чем свободнее ребенок движется, тем легче развивается речь.

3. ВНД и психика детей дошкольного возраста (4 – 6 лет).

У детей дошкольного возраста очень живая ориентировочная реакция на экспериментальную обстановку. Это возраст вопросов. В этот момент двигательные описания предметов заменяют зрительные образы. Процесс образования условных рефлексов происходит у детей этого возраста очень быстро. Достаточно 2 – 5 проб, чтобы выработать условный рефлекс. Условная двигательная реакция растянута во времени, ее интенсивность не велика. У большинства детей хорошо выражена иррадиация возбуждения: основное условно-рефлекторное движение сопровождается дополнительными двигательными реакциями. Возбуждение преобладает над торможением. У них развиваются условное и безусловное торможение, но угасание условных рефлексов происходит медленно. Это очень благоприятный возраст для выработки различных рефлексов. Однако не следует слишком этим увлекаться, так как это может привести к перегрузкам нервной системы.

У детей дошкольного возраста слово приобретает все большее обобщающее значение. В ясельном возрасте наблюдается обобщение первой и второй степени, когда слово заменяет образ какого-нибудь конкретного предмета, либо очень схожего с ним. У дошкольников появляется более широкое обобщение третей степени, а к 4 – 5 годам уже и четвертой степени. По схеме:

кукла куклы игрушки вещи.

Происходит дальнейшее развитие аналитическо-синтетической деятельности. Хорошо различаются сложные раздражители. Динамические стереотипы развиваются с трудом, но с большим трудом переделываются.

4. Изменения ВНД и психики в период учебы в школе.

За время учебы в школе ребенок очень сильно меняется и физически и психологически. Изменения ВНД и психики происходят вначале в 7 – 10- летнем возрасте, затем в период полового созревания 11 –14 лет, а затем в юношеском возрасте в 15 – 18 лет.

В 7 –10- летнем возрасте образование условных рефлексов происходит быстро. Большое значение имеет характер рефлекса, на базе которого образуется временная связь. Торможение у детей этого возраста отличается от детей дошкольников, так как обе формы безусловного торможения менее выражены. Все формы условного торможения приобретают большое значение. Дифференцировачное торможение выражено хорошо. Неодинаково осуществляется детьми дифференцирование раздражителей разного характера: легко различаются различные географические ландшафты, изображения животных различаются труднее, а хуже всего детям даются количественные различия.

Подвижность нервных процессов в этом возрасте хорошая. Переделки раздражителей (положительного на отрицательный и наоборот) происходят легко. Словесные отчеты детей этого возраста обстоятельны, вполне отвечают обстановке и конкретны.

В период полового созревания повышенная активность внутри секреторной функции половых желез влияет весьма заметным образом на ВНД подростков. В этот период наблюдается повышенная возбудимость нервной системы. У подростков наблюдается резкая неуравновешенность нервных процессов, нарастание возбудимости и ослабление внутреннего торможения. У подростков затрудненное по сравнению с предыдущим возрастом образование временных связей. Уменьшается скорость образования условных рефлексов, в том числе и на речевые раздражители. В этот период возможны парадоксальные реакции на раздражители, когда положительный раздражитель вызывает отрицательную реакцию. Особенность ВНД подростков требует особенно внимательного подхода к ним со стороны педагогов, создания спокойной обстановки, правильного режима дня, хорошо продуманной учебно-воспитательной работы.

После окончания полового созревания происходит уравнивание процессов торможения и возбуждения. Нервная система постепенно начинает работать в режиме взрослых людей. Правда, следует помнить, что этот период становления неравных процессов растянут во времени и очень индивидуален.

17. ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕНОСТИ РАЗВИТИЯ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА.

План лекции и семинарского занятия.

  1. Возрастные особенности развития скелета.

  2. Анатомические особенности развития скелетной мускулатуры.

  3. Физиологические особенности развития скелетных мышц.

  4. Критические периоды в развитии опорно-двигательного аппарата и особенности обучения движениям детей и подростков.

  1. Возрастные особенности развития скелета.

Череп. У новорожденных объем мозгового черепа в 8 раз больше лицевого, а у взрослого человека только в 2 – 2,5 раза. В два года отношение лицо/череп равно1: 6, в 5 лет – 1:4, а в 10 лет – 1:3. У новорожденного между костями имеются швы, заполненные соединительной тканью, размером около 3мм и называемые "роднички". После 30 лет происходит полное окостенение швов. У новорожденных толщина костей черепа в 8 раз меньше, чем у взрослого человека.

Скелет туловища. Полное срастание отростков с телом позвонков осуществляется в возрасте 18 – 24 лет. За весь период развития длина позвоночника увеличивается в 3,5 раза, причем особенно интенсивно рост позвоночника происходит в первые два года. Изгибы в позвоночном столбе также возникают не сразу: вначале возникает шейный лордоз, затем – поясничный лордоз, а затем уже кифозы. Полное срастание всех костных участков грудины происходит после 25 – 30 лет.

Скелет конечностей. Срастание первичных и вторичных ядер окостенения в костях пояса верхней конечности заканчивается 16 – 25 годам, а окостенение свободной верхней конечности происходит несколько раньше (13-14 лет).

Тазовая кость новорожденных состоит из отдельных несросшихся костей: подвздошной, лобковой и седалищной. Срастание всех трех частей тазовой кости происходит к 16 годам, а заканчивается окостенение таза лишь к 25 годам. Меняется и форма и размеры таза. Половые различия начинают проявляться после 10 лет.

Из всего выше сказанного можно сделать вывод, что в школьном возрасте идет активное формирование и рост скелета, что требует от учителя физической культуры, а также от тренеров, работающих с юными спортсменами дополнительного внимания.

  1. Анатомические особенности роста скелетных мышц.

У новорожденных масса мышц составляет 23, 3 % массы тела, а у взрослого человека этот показатель возрастает до 44, 2 %. У младенцев сухожильная часть мышцы развита слабо и составляет меньшую, чем у взрослого человека, часть длинны мышцы. Фасции и апоневрозы широких мышц тонки и легко от мышц отделяются.

В целом масса мышц за период развития увеличивается в среднем на 21%. К 8 годам масса мышц по отношению к массе всего тела становится равной 32,6%, а к 17 – 18 годам становится равной массе тела взрослого человека. К моменту рождения ребенка наибольшего развития достигают мышцы туловища, головы, верхних конечностей. Их масса составляет около 40% от массы всех мышц, в то время, как у взрослых людей – 30%.

Относительная масса мышц верхних конечностей от рождения до 23 –25 лет возрастает лишь на 2%. В то время, как масса нижних конечностей возрастает на 16%. В дошкольном и младшем школьном возрасте особенно резко увеличивается масса мышц, которые вызывают движения пальцев. Масса мышц разгибателей увеличивается интенсивнее, чем масса мышц сгибателей, так как сгибатели обеспечивают внутриутробную позу плода.

Мышцы, которые обеспечивают большой размах движений, интенсивно растут в длину, а мышцы, функция которых требует сокращений большой силы, увеличиваются в диаметре.

С возрастом происходит увеличение длины сухожилий. Рост мышц в длину может продолжаться до 23 – 25 лет. Он осуществляется за счет зоны роста, расположенной на границе мышечной и сухожильной частей. К 15 –18 годам зона роста уменьшается в 3 раза. Диаметр мышц увеличивается до 35 лет. Наиболее интенсивный рост мышечной массы наблюдается в период полового созревания. К 11 –12 годам полностью формируется структура нервных окончаний.

  1. Физиологические особенности роста скелетных мышц.

Процесс возбуждения мышечного волокна предшествующий его сокращению приобретает характеристики, свойственные мышцам взрослых людей не сразу. Например, увеличение содержания внутриклеточных ионов калия происходит до 9 лет, то есть у детей до 9 лет потенциал покоя ниже, чем у взрослых.

Электровозбудимость мышц детей в эмбриональный период и первые месяцы после рождения меньше, чем у взрослых, а это значит, что порог возбуждения более высокий. Чем меньше возраст ребенка, тем ниже хронаксия скелетных мышц. Величина хронаксии мышц новорожденных превосходит хронаксию мышц взрослых людей в 10 раз. Это означает, что мышцы детей имеют более низкую возбудимость и лабильность. Лишь к 17 годам хронаксия всех мышц становится такой, как у взрослых людей.

Сила мышечного сокращения с возрастом увеличивается, так как растет анатомический и физиологический поперечник мышц. Для разных мышц наибольшая величина их силы отмечается в разном возрасте. Большинство мышц верхней конечности и шеи достигает наибольшей силы к 20 –30 годам. В то же время сила мышц разгибающих туловище становится максимальной к 16-ти годам.

Различия между показателями мышечной массы у мальчиков и девочек становятся по мере роста все более выраженными. В младшем школьном возрасте у мальчиков и девочек мышечная сила имеет примерно одинаковую величину. К 10 – 12 годам и абсолютная и относительная мышечная сила больше у девочек. Однако в дальнейшем наблюдается преимущественный рост силы у мальчиков. Особенно интенсивно разница в силе начинает проявляться в период полового созревания, когда увеличивается количество мужских половых гормонов у мальчиков, а у девочек рост этих гормонов незначителен.

Возрастает и выносливость мышц. Однако этот показатель растет медленнее других. Даже в 16 –18 лет величина выносливости мышц составляет 85% выносливости взрослого человека.

  1. Критические периоды в развитии опорно-двигательного аппарата и особенности обучения движениям детей и подростков.

За жизнь человека его тело сильно меняется. Выделяют несколько критических периодов развития опорно-двигательного аппарата, которые соответствуют критическим периодам обучения ребенка определенным движениям.

Первый критический период связан со скачком, который происходит в возрасте 3 лет, когда ребенок овладевает элементарными навыками бега. До этого двигательная деятельность ребенка более хаотична и имеет лишь отдаленное сходство с движениями взрослого человека.

Второй критический период связан с резким увеличением темпов роста ребенка с 5 –7 лет. Ребенок растет на 7 –10 см в год. В этом возрасте начинается интенсивное развитие мелких мышц, модулирующих движения. В результате такого развития движения становятся плавными. Для детей этого возраста вполне доступны элементарные двигательные акты и упражнения. Этот возраст считается благоприятным для начала обучения фигурному катанию, гимнастике, плаванию.

В младшем школьном возрасте дети сравнительно легко адаптируются к новым двигательным ситуациям, требующим быстрого решения и исполнения. Скорость изучения новых движений возрастает и во многом зависит от мастерства педагогов. Однако все успехи, достигнутые в данном возрасте, могут быть сведены на нет в последующем периоде, совпадающем с периодом полового созревания.

Третий критический период у девочек начинается в 11 –12 лет, а у мальчиков 12 –13 лет. Снова резко увеличивается рост тела (8 –10см в год), за которым порой не успевают другие системы организма. Нарушается координация, резко меняется гормональный фон. У подростков наблюдается угловатость и скованность движений, которые исчезают лишь к концу данного периода. Этот период очень сложен для юных спортсменов, особенно успешных, так как результаты становятся нестабильными. Это создает неблагоприятный психологический фон и требует порой огромных усилий от тренера.

После окончания этого периода движения подростка становятся "взрослыми". Вновь улучшается координация

Раздел 7. Основы спортивной физиологии.

Основные темы раздела.

1(18).Физиологическая классификация физических упражнений. Физиологическое состояние спортсмена.

2.(19).Общие физиологические принципы (закономерности) занятий физической культурой и спортом.

3.(20). Физиологические характеристики отдельных видов спорта.

18. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ. ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ СПОРТСМЕНА.

План лекции и семинарского занятия.

  1. Общие принципы физиологической классификации физических упражнений.

  2. Классификация циклических упражнений.

  3. Классификация ациклических упражнений.

  4. Предстартовое состояние и разминка.

  5. Врабатывание.

  6. Устойчивое состояние.

  7. Утомление.

  8. Восстановление.

1.Общие принципы физиологической классификации физических упражнений.

Огромное число физических и, прежде всего, спортивных упражнений требует их классификации. В физиологической литературе предлагаются разные способы и принципы классификации физических упражнений.

Классификация на основе объема мышечной масса разделяет все физические упражнения на локальные, региональные и глобальные.

  • Локальные упражнения затрагивают менее трети всей мышечной массы. Сюда относят, например, упражнения с ручным эспандером или стрельбу из пистолета.

  • Региональные упражнения затрагивают от трети до половины всех мышц. Сюда относят некоторые гимнастические упражнения.

  • Глобальные упражнения затрагивают более половины мышечной массы. Сюда относя бег, плавание, лыжные гонки и т. д.

Данная классификация грешит тем, что уж больно неравные классы упражнений получаются.

Классификация на основе типа мышечных сокращений делит упражнения на статические и динамические. В данном случае статические упражнения направлены на сохранение позы, а динамические на осуществление движений. И здесь мы сталкиваемся с неравными классами упражнений, так как статических упражнений значительно меньше, чем динамических.

Классификация по силе и мощности разделяет упражнения на силовые и скоростно-силовые. В случае силовых упражнений проявляется максимальная сила, а в случае скоростно-силовых упражнений – максимальная мощность. Согласно этой классификации к силовым упражнениям относятся тяжелоатлетические упражнения, а спринт, например, это скоростно-силовые упражнения. Кстати, согласно этой классификации к скоростно-силовым упражнениям относятся и упражнения на выносливость. Выходит, что спринтер и стайер – это одно и то же. Правда, некоторые ученые предлагают выделить упражнения на выносливость в отдельный класс упражнений.

Наиболее часто используется классификация по структуре упражнений. Согласно этой классификации упражнения разделяются на циклические и ациклические.

2. Классификация циклические упражнения.

Циклическими упражнениями называются упражнения с относительно постоянной повторяющейся структурой и мощностью. Сюда относят все виды бега, ходьбу, плавание, лыжные гонки, конькобежный спорт, греблю и т. д.

Циклические упражнения подразделяются на два класса: анаэробные и аэробные.

Анаэробные упражнения характеризуются тем, что проходят в режиме дефицита кислорода в мышцах. Однако при дефиците кислорода упражнения не могут быть продолжительными, поэтому анаэробные упражнения, как правило кратковременные. Сюда относятся легкоатлетические и конькобежные спринтерские дистанции. Причем, чем короче дистанция, тем выше мощность упражнения. Различают анаэробные упражнения максимальной, околомаксимальной и субмаксимальной мощности.

Аэробные упражнения характеризуются нормальным снабжением мышц кислородом. Считается, что упражнение аэробное, если преодолен порог анаэробного обмена (ПАНО). Чем тренированнее спортсмен, тем выше уровень ПАНО. Уровень ПАНО обозначается чаще всего в процентах от максимального потребления кислорода (МПК). У нетренированных людей уровень ПАНО 40 – 45 % от МПК, а у высококлассных спортсменов – 55 – 60 %, а иногда 70 %.

Аэробные упражнения подразделяются на пять классов: малой, средней, субмаксимальной, околомаксимальной и максимальной аэробной мощности. Упражнения малой аэробной мощности – это прогулки в невысоком темпе, средней аэробной мощности – это бег трусцой. А вот три последних класса – это бег на длинные дистанции, стайерские конькобежные дистанции, плавание свыше 400 м, академическая гребля и гонки на велосипеде свыше 4 км.

3.Классификация ациклические упражнения.

К ациклическим относятся упражнения, где каждый новый момент времени, движения упражнения могут быть новой структуры и мощности. Это все виды единоборств, спортивные игры, гимнастика, фигурное катание и т. д.

Различают четыре группы таких упражнений: взрывные, стандартно-переменные, нестандартно-переменные, интервально-повторные.

Взрывные упражнения характеризуются наличием одного или нескольких акцентированных кратковременных усилий большой мощности. К этой группе относятся прыжки и метания. Их важная особенность небольшая продолжительность по времени.

Стандартно-переменные упражнения характеризуются наличием объединенных в непрерывную, строго фиксированную, цепочку сложных действий – элементов. Каждый элемент может разучиваться отдельно. К этой группе упражнений относятся фигурное катание, гимнастика, синхронное плавание, акробатика и т. д.

Нестандартно-переменные упражнения или ситуационные упражнения – это упражнения, на протяжении которых резко и нестандартным образом чередуются периоды с разным характером и интенсивностью двигательной деятельности. Сюда относятся все спортивные игры, единоборства, различные виды горнолыжного спорта. Эти упражнения разделяются на периоды интенсивной двигательной активности (рабочий период) и промежуточные периоды с малой интенсивностью работы.

Интервально-повторные упражнения характеризуются постоянно повторяющимися во времени периодами с разной интенсивностью работы. К этой группе упражнений относится биатлон, спортивное ориентирование. Такие упражнения встречаются в тренировочной практике многих видов спорта. Например, отработка отдельных элементов в фигурном катании, приемов в единоборствах, работа в тренажерном зале.

  1. Предстартовое состояние и разминка.

Предстартовое состояние характеризуется функциональными изменениями, предшествующими началу работы. Значение этих изменений состоит в подготовке организма к началу предстоящей деятельности.

Длительность предстартового состояния может быть разная. Она зависит от индивидуальных особенностей человека и может продолжаться от нескольких минут до нескольких дней.

Природа этого явления условнорефлектроная и гуморальная. важную роль в этом процессе играют эмоциональные реакции. Поэтому наиболее резкие функциональные изменения наблюдаются перед соревнованиями. Причем, степень предстартовых изменений прямо пропорциональна значимости соревнований.

Различают три основных типа предстартовых состояний: состояние готовности, стартовая лихорадка и стартовая апатия. Эти состояния абсолютно по разному могут влиять на спортивный результат. Состояние готовности, как правило, ведет к повышению спортивного результата. Стартовая лихорадка – непредсказуемое состояние, чреватое либо понижением, либо повышением результата. Стартовая апатия – это состояние, ведущее к снижению результата.

Для оптимизации предстартового состояния служит разминка. Разминка – это выполнение упражнений, которое предшествует выступлению на соревнованиях или основной части тренировочного занятия. Разминка обеспечивает ускорение процессов врабатывания и призвана повысить работоспособность.

Воздействие разминки на организм многообразно:

  1. повышение возбудимости сенсорных и моторных центров;

  2. усиление работы всех звеньев кислородно-транспортной системы;

  3. оказывает положительное влияние на терморегуляцию, облегчая теплоотдачу и предотвращая перегревание тела;

  4. повышает температуру тела и особенно рабочих мышц.

Разминка бывает общей и специальной. Общая разминка может состоять из разных упражнений, цель которых способствовать повышению температуры тела, возбудимости ЦНС и т. д. Специальная разминка ближе к предстоящей деятельности, её облегченный вариант.

Значение и роль разминки для разных видов спорта неодинаковая. Положительное влияние разминки особенно заметно в скоростно-силовых видах спорта. А вот перед бегом на длинные дистанции положительное влияние разминки выражено значительно меньше, при высоких температурах может быть даже вредным.

  1. Врабатывание.

Теорию, объясняющую процессы, происходящие в мышцах при физических упражнениях, разработал английский физиолог лауреат Нобелевской премии Арчибальд Хилл. Согласно его теории физическая работа проходит несколько стадий: 1-врабатывание, 2-устойчивое состояние, 3-утомление. Эти этапы идеально описываются при осуществлении циклических упражнений, особенно на выносливость.

Во время врабатывания происходят следующие физиологические процессы:

  1. настройка нервных и нейрогуморальных механизмов управления движениями и вегетативными процессами;

  2. постепенное формирование необходимого стереотипа движений, ведущего к улучшению координации:

  3. достижение требуемого уровня вегетативных функций, обеспечивающих данную мышечную деятельность.

Для врабатывания характерны некоторые особенности:

  1. Относительная замедленность в усилении вегетативных процессов и функций, что обусловлено характером нервной и гуморальной регуляции.

  2. Гетерохронизм – неодновременность в усилении отдельных функций, так как врабатывание двигательного аппарата происходит быстрее, чем врабатывание вегетативных систем.

  3. Прямая зависимость между мощностью выполняемой работы и скоростью изменения вегетативных функций.

  4. Прямая зависимость времени врабатывания от уровня тренированности спортсмена.

Через несколько минут после начала напряженной и продолжительной работы у спортсмена возникает состояние называемое "мертвая точка". Появление этого состояния зависит от интенсивности начала работы, степени тренированности спортсмена, индивидуальных физиологических особенностей и т. д. Это состояние характеризуется тяжелыми субъективными ощущениями: чувства стеснения в груди, головокружения, пульсации сосудов головного мозга, одышки и желания прекратить работу.

Объективно это состояние выражается в повышении потребления кислорода и увеличенном выделении углекислого газа в выдыхаемом воздухе. Кровь приобретает, кислую среду, так как происходит первичное накопление в ней молочной кислоты.

Преодоление временного состояния "мертвой точки" требует больших волевых усилий. Если работа продолжается, то это состояние сменяется чувством внезапного облегчения, что объясняется ликвидацией возникшего кислородного дифицита. Это чувство получило название "второго дыхания", так как характеризуется, прежде всего, облегчением дыхания. Потребление кислорода становится постоянным, дыхание выравнивается – все это свидетельствует о переходе организма спортсмена в устойчивое состояние.

6. Устойчивое состояние.

Одним из важнейших понятий, внесенных в науку А. Хиллом, является понятие устойчивое состояние. При определении устойчивого состояния, согласно теории Хилла учитывается, прежде всего, потребление кислорода. Хилл различал несколько типов устойчивого состояния: истинное устойчивое состояние, условно устойчивое состояние, ложное устойчивое состояние.

Истинное устойчивое состояние характеризуется постоянным потреблением кислорода, когда кислородный долг не превышает кислородного дефицита, возникающего при врабатывании. Такой кислородный долг легко ликвидируется. Истинное устойчивое состояние наблюдается при аэробных упражнениях малой мощности.

Условно устойчивое состояние характерно для упражнений средней и субмаксимальной мощности. В этом случае скорость потребления кислорода увеличивается, но незначительно. После периода такой работы регистрируется кислородный долг, который прямо пропорционально зависит от продолжительности и мощности работы.

Ложное устойчивое состояние характеризуется максимальным уровнем потребления кислорода, когда потребление кислорода достигло потолка и уже увеличиваться не может, а иногда к концу упражнения потребление кислорода даже снижается. Такое состояние наблюдается при аэробных упражнениях максимальной мощности.

Что касается анаэробных упражнений, то теория их рассматривает, как состояние врабатывания, так как потребление кислорода увеличивается прямо пропорционально усилиям. Кислородный долг очень мал и легко ликвидируется за несколько секунд.

Гораздо сложнее определить устойчивое состояние при ациклических упражнениях, так как в них периоды активной работы сменяются паузами и снижением активности. МПК возрастает здесь импульсами. По-видимому, стоит рассматривать его уровень в каждый из рабочих периодов и по его изменениям судить о степени готовности спортсмена. При этом также будет накапливаться кислородный долг, который лишь частично будет компенсироваться в период паузы между рабочими периодами. Измерение общего кислородного долга может дать представление о степени утомления спортсмена и о необходимой длительности и интенсивности восстановительных мероприятий.

7. Утомление.

Утомление – это совокупность изменений, происходящих в различных органах, системах и организме в целом, которое характеризуется вызванным работой временным снижением работоспособности и субъективным ощущением усталости.

Утомление развивается постепенно и с разной скоростью в разных системах организма. Поэтому можно сказать, что утомление характеризуется двумя основными параметрами: локализацией и механизмом.

По локализации различают три группы утомления:

  1. регулирующие системы – ЦНС, ВНС, гуморальная система;

  2. системы вегетативного обеспечения – системы дыхания, крови и кровообращения;

  3. исполнительные системы – двигательный аппарат.

К сожалению, механизмы развития утомления в тех или иных системах изучены не одинаково хорошо. Развитие утомления в управляющих системах изучено недостаточно, и поэтому мы не будем говорить о них подробно. Несколько лучше изучены вегетативные механизмы утомления. В их основе лежит недостаточное развитие кислородно-транспортной системы. И если развитие системы дыхания вполне подвержено тренировке, то с сердечно-сосудистой системой все несколько сложнее, так как к эффектам тренировки прибавляется еще и наследственные факторы.

Наиболее подробно изучены механизмы утомления мышц. Выделяют три типа утомления мышц: 1) истощение энергетических ресурсов, 2) отравление накапливающимися продуктами распада, прежде всего молочной кислотой, 3) недостаточное снабжение мышцы кислородом.

Первый механизм характерен для анаэробных упражнений разной мощности и связан с расходованием фосфогенов – АТФ и креатин фосфат (КФ).

Второй механизм связан с отравлением мышцы молочной кислотой. Этот механизм особенно характерен для упражнений максимальной аэробной мощности.

Третий механизм характерен для упражнений различной аэробной мощности, кроме средней и малой.

Различные упражнения отличаются по локализации утомления. Например, при выполнении упражнений максимальной анаэробной мощности наиболее важную роль в развитии утомления играют процессы происходящие в ЦНС и исполнительном нервно-мышечном аппарате. А при выполнении упражнений максимальной аэробной мощности утомление связано, прежде всего, с кислородно-транспортной системой.

8. Восстановление.

Обратные изменения, происходящие в деятельности функциональных систем после выполнения работы, называются восстановлением. Основной особенностью этого периода является не просто процесс возвращения к предрабочему состоянию, но и такие изменения. которые обеспечивают повышение функциональных возможностей организма, то есть положительный тренировочный эффект.

В этом периоде можно выделить четыре фазы: 1) быстрого восстановления, 2) замедленного восстановления, 3) суперкомпенсации, 4) длительного (позднего) восстановления.

Во время первой фазы происходит быстрое восстановление всех функций, но затем скорость процесса несколько снижается, и все же к концу этих двух фаз работоспособность не только достигает предрабочего уровня, но и превышает его. Это значит, что наступила фаза суперкомпенсации. Однако затем работоспособность все же несколько снижается, но превышает предрабочий уровень, если, конечно, правильно были проведены восстановительные мероприятия.

Общие закономерности восстановления функций после работы состоят в следующем.

  1. Чем выше мощность работы, тем выше скорость восстановления. Иными словами, чем короче предельная продолжительность упражнения, тем короче период восстановления. После спринта восстановление продолжается несколько минут, а после марафонского бега – несколько дней.

  2. Восстановление различных функций происходит гетерохронно, то есть не одновременно.

  3. Работоспособность не только восстанавливается, но и повышается.

Для восстановительных процессов большое значение имеет понятие кислородный долг. Согласно теории А. Хилла кислородный долг – это избыточное потребление кислорода сверх предрабочего уровня покоя, которое обеспечивает энергией организм для восстановления предрабочего состояния.

Запасы кислорода в мышцах очень невелики: на всю мышечную массу приходится от 0,5 до 1 л кислорода. Поэтому скорость восстановления запасов кислорода в мышцах целиком зависит от кислородно-транспортной системы. В момент начала работы возникает кислородный дефицит, что соответствует "мертвой точке". Затем кислородно-транспортная система начинает справляться с доставкой кислорода и этот момент работы соответствует "второму дыханию". Ну а в конце работы накапливается кислородный долг.

Сразу после окончания работы запасы кислорода в мышцах восстанавливаются очень быстро, но этим не исчерпывается восстановление. Дело в том, что для полного восстановления необходимо еще восстановить запасы фосфогенов и гликогена в мышцах.

С фосфогенами дело обстоит проще, чем с гликогеном. Их запасы восстанавливаются за первые минуты после окончания работы. Иное дело гликоген. Для восстановления его запасов в мышцах и печени необходимо усиленное питание и снабжение углеводами на фоне небольших физических нагрузок.

Параллельно с восстановлением запасов гликогена происходит и удаление из мышц, крови и тканевой жидкости молочной кислоты. Этот процесс также требует затрат кислорода.

Восстановительный период лишь первый час после работы должен носить пассивный характер, далее наступает активная фаза восстановления, когда требуются облегченные нагрузки. Такой режим обеспечивает полное и быстрое восстановление.

19. ОБЩИЕ ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ (ПРИНЦИПЫ) ЗАНЯТИЙ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРОЙ И СПОРТОМ.

Основные вопросы лекции и семинарского занятия.

  1. Основные функциональные эффекты тренировки.

  2. Пороговые (критические) нагрузки.

  3. Специфичность тренировочных эффектов.

  4. Обратимость тренировочных эффектов.

  5. Тренируемость.

  6. Принципиальные отличия спорта высших достижений и физической культуры.

  1. Основные функциональные эффекты тренировки.

Систематические занятия физической культурой и спортом вызывают адаптацию организма к физическим нагрузкам. В основе такой адаптации лежат, возникающие в результате тренировки морфологические, метаболические, функциональные изменения в различных органах и тканях. Все эти изменения определяют тренировочные эффекты. Они проявляются в улучшении разнообразных функций организма, обеспечивающих осуществление данной мышечной деятельности и, как следствие, в повышении уровня физической подготовленности человека. При анализе факторов, определяющих тренировочные эффекты, выделяются следующие физиологические закономерности:

  1. основные функциональные эффекты тренировки;

  2. пороговые (критические) нагрузки для возникновения тренировочных эффектов;

  3. специфичность тренировочных эффектов;

  4. обратимость тренировочных эффектов;

  5. тренируемость.

Основных функциональных эффектов тренировки выделяют два:

  1. усиление максимальных функциональных возможностей всего организма в целом и его ведущих систем, обеспечивающих выполнение тренируемого упражнения;

  2. повышение эффективности (экономичности) деятельности всего организма в целом и его органов и систем при выполнении тренируемого вида мышечной деятельности.

О первом эффекте свидетельствует рост максимальных показателей при выполнении предельных тестов или упражнений. Например, об эффекте тренировки выносливости свидетельствует повышение максимальных аэробных возможностей организма, что выражается, прежде всего, в росте МПК.

О втором эффекте свидетельствует уменьшение функциональных сдвигов в деятельности различных органов и систем органов при выполнении стандартной не максимальной нагрузки. Если сравнить тренированного человека и нетренированного, то после выполнения определенного рода деятельности у них наблюдаются разные функциональные сдвиги в ЧСС, легочной вентиляции, МПК и т.д. При этом снижаются и энергетические расходы организма.

  1. Пороговые (критические) тренирующие нагрузки.

Не всякая даже систематическая физическая активность может рассматриваться, как тренировка, поскольку повышение функциональных возможностей отдельных органов, систем и всего организма в целом, т. е. тренировочные эффекты возникают только в том случае, если систематические функциональные тренирующие нагрузки достигают или превышают некоторую пороговую нагрузку. Такая пороговая нагрузка должна заведомо превышать обычную нагрузку, к которой организм привык. Поэтому принцип пороговых нагрузок часто обозначают, как принцип нарастающей прогрессивной сверхнагрузки.

. Наиболее существенное правило при выборе пороговых нагрузок состоит в том, что они должны находится в определенном соответствии с текущими функциональными возможностями человека. Например, одна и та же тренировочная нагрузка может быть и пороговой для малотренированного человека и ниже пороговой и потому неэффективной для высокотренированного спортсмена. Следовательно, педагогический принцип индивидуализации занятий опирается в значительной мере на принцип пороговых нагрузок. На этом же принципе по существу базируется и другой принцип – постепенности повышения нагрузок.

Основными параметрами физической нагрузки являются ее интенсивность длительность и частота. Эти параметры причудливым образом связаны между собой. Иногда достаточно изменить один из этих параметров, чтобы добиться тренировочных эффектов, а иногда необходимо менять все три.

Относительное значение параметров пороговых нагрузок зависит также от вида тренировки (силовой, скоростно-силовой, технической игровой, на выносливость) и характера тренировки (непрерывной циклической или интервально-повторной).

Например, пороговая частота занятий для тренировки выносливости 3 – 5 раз в неделю, а для скоростно-силовой тренировки 3 раза в неделю. Существует определенная зависимость частоты и длительности тренировочных нагрузок и прироста МПК. Существуют также зависимость между интенсивностью тренировки и ЧСС.

  1. Специфичность тренировочных эффектов.

Систематическое выполнение того или иного упражнения вызывает специфическую адаптацию организма, обеспечивающую более совершенное выполнение тренируемого упражнения. Такая адаптация проявляется в специфических тренировочных эффектах, что выражается в максимальном повышении результата в тренируемом упражнении и повышении экономичности его выполнения. Отсюда следует, что тренировочные программы должны составляться так, чтобы развивать специфические физиологические способности, необходимые для выполнения данного упражнения или данного вида физической, спортивной деятельности.

Специфичность тренировочных эффектов в значительной степени связана с принципом пороговых нагрузок. Дело в том, что тренировочные эффекты проявляются только в отношении тех органов и систем, для которых в процессе тренировки достигаются или превышаются пороговые нагрузки. Соответственно, специфичность тренировочных эффектов выражается в преимущественном или исключительном повышении уровня физических качеств, ведущих энергетических систем, а также в совершенствовании координации движений, состава и степени активности мышечных групп, участвующих в осуществлении тренируемого упражнения.

Среди огромного числа физических упражнений можно выделить упражнения сходные друг с другом по характеру функциональных запросов. В этом случае использование сходных упражнений в качестве тренировочных может вызвать сходные тренировочные эффекты. Например, такое качество, как выносливость, может совершенствоваться при использовании разных тренировочных упражнений – ходьбы, бега, плавания, ходьбы на лыжах, катания на коньках и велосипеде.

Однако, чем более высокие функциональные запросы предъявляет выполнение физического упражнения, тем больше проявляются специфичность физиологических реакций и их специфическая адаптация в результате тренировки. Поэтому в занятиях физической культурой с оздоровительными целями и на начальных этапах спортивной тренировки могут широко использоваться разнообразные сходные упражнения, вызывающие общие тренировочные эффекты (общеразвивающие упражнения). По мере повышения функциональных запросов для дальнейшего роста спортивного результата все больше должен учитываться принцип специфичности тренировки. Общим правилом считается то, что на уровне спортивного мастерства наибольшие тренировочные эффекты достигаются при использовании в качестве тренировочных тех спортивных упражнений, которые являются основными для данного вида спорта.

  1. Обратимость тренировочных эффектов.

Свойство обратимости тренировочных эффектов проявляется в том, что тренировочные эффекты постепенно уменьшаются при снижении тренировочных нагрузок ниже тренировочного уровня или вообще исчезают при полном прекращении тренировок.

У людей систематически занимающихся физической культурой снижение работоспособности наблюдается уже через две недели детренировки. Через 3- 8 месяцев уровень физической подготовленности снижается до предтренировочного. Особенно быстро уменьшаются тренировочные эффекты в первый период после прекращения тренировок или резкого снижения тренировочных нагрузок. За первые 1 –3 месяца достигнутые в результате предыдущей тренировки приросты функциональных показателей деятельности кислородно-транспортной системы снижаются наполовину. У занимающихся физической культурой в течение не очень продолжительного времени большинство тренировочных эффектов исчезает за первые два месяца детренировки. Даже у спортсменов высокого уровня короткие перерывы в тренировке (например, из-за травмы) вызывают заметное снижение работоспособности.

В отрицательных эффектах детренировки существенную роль играет не только её продолжительность, но и степень гипокинезии, то есть обездвиживания. Уже давно замечено, чем выше двигательная активность человека в период детренировки, тем медленнее и меньше снижаются тренировочные эффекты. Отсюда вытекает педагогический принцип регулярности тренировочных занятий.

5. Тренируемость.

Тренируемость – это свойство живого организма изменять свои функциональные возможности под влиянием систематической специфической физической тренировки. Количественно степень тренируемости оценивается величиной тренировочных эффектов: чем больше тренировочные эффекты в ответ на данную тренировку, тем выше тренируемость.

Тренируемость – это, прежде всего, наследственное свойство организма. Это свойство зависит от пола, возраста, индивидуальных особенностей строения тела и других причин. В меньшей степени от наследственных факторов зависит мышечная сила. Но четко показано, что от генов зависит МПК, а ведь это важнейший показатель степени готовности спортсмена.

Еще одним важным свойством тренируемости является специфичность, которое вытекает из наследственного характера тренируемости. Сколько ни старайся сделать из спринтера стайера – это труд тщетный, так как выносливость зависит от структуры мышц, а это свойство наследственное и тренировкой не изменяемое.

Тренируемость находится в обратно пропорциональной зависимости от степени тренированности: чем выше степень тренированности, тем ниже тренируемость. Это связано с принципом пороговых нагрузок, которых все труднее достигать по мере достижения определенной степени мастерства.

По величине и скорости развития выделяют четыре варианта тренируемости, которые могут отражать как качества отдельных людей, так и этапы развития одного и того же человека.

1. Высокая быстрая тренируемость – большие тренировочные эффекты быстро нарастают. Обычно такой тип тренируемости наблюдается в начальный период тренировок, но, впрочем, зависит и от наследственных факторов, так как проявляется не у всех новичков. Как правило, за первыми успехами наступает остановка. Эта остановка свидетельствует о наступлении второго этапа или варианта тренируемости.

2. Высокая медленная тренируемость – большие тренировочные эффекты нарастают постепенно, медленно. Чаще всего наступление этого этапа свидетельствует о том, что мастерство возросло и все труднее достигать пороговых нагрузок, так как они стали значительно выше.

3. Низкая быстрая тренируемость – небольшие тренировочные эффекты нарастают быстро и проявляются уже после относительно короткого периода тренировок. Данный вариант тренируемости либо свидетельствует о недостаточном таланте, либо о недостаточной работоспособности спортсмена.

4. Низкая медленная тренируемость – небольшие тренировочные эффекты нарастают медленно в процессе систематических тренировок. Скорее всего это говорит об отсутствии наследственной предрасположенности человека к данному виду спорта. Тренеру нужно честно сказать ученику об этом. Может быть, в другом виде спорта он добьется лучших результатов.

Главный вывод состоит в том, что у каждого человека есть генетический предел тренируемости, который ограничивает его возможности достичь в данном виде спорта максимального успеха. Успех складывается из таланта, работоспособности и везения.

6. Принципиальные различия спорта высших достижений и физической культуры.

В нашем сознании физическая культура и спорт представляются неким единым понятием. Это, по-видимому, связано с тем, что оба эти направления человеческой деятельности имеют общее происхождение. Действительно, до тех пор, пока спорт был деятельностью непрофессиональной эти понятия во многом были схожи. И все же давайте определимся.

Физическая культура – это род деятельности человека, направленный на укрепление его здоровья, это важнейший компонент здорового образа жизни. В наше время, когда едва ли не главным бичом становится гиподинамия, физическая культура приобретает все большее и большее значение. Уже само определение понятия физической культуры указывает нам на то, что этот род деятельности не может приносить вред, он целиком направлен на укрепление здоровья человека. Физическая культура должна быть явлением массовым, и тогда люди будут здоровее. К понятию физическая культура примыкает понятие массовый спорт. Действительно, эти понятия близкие, так как занятия массовым спортом требуют от человека минимальных умений, а физические нагрузки сравнимы с таковыми при занятиях физической культурой.

Физиологические изменения, происходящие при занятиях ФК и массовым спортом могут быть значительны, но никогда не наносят вред здоровью. Конечно, здесь возможны и травмы, но они, как правило, возникают по неосторожности самих занимающихся.

Спорт высших достижений – это профессиональная деятельность, направленная на достижение спортивного результата и, как следствие, победы в спортивных соревнованиях. Таким образом, исходно, цели, поставленные в СВД полностью расходятся с целями ФК. Здоровье в данном случае не цель, а лишь важное средство достижения совершенно других целей. Как любая другая профессиональная деятельность, спортивная деятельность зависит от здоровья, но не более, чем зависит профессиональная деятельность при работе в горячем цехе или в шахте. Физиологические изменения, происходящие в организме спортсменов очень часто вредны для их здоровья. Многие виды спорта портят осанку, вызывают необратимые изменения в работе сердечно-сосудистой системы, приводят к серьезным изменениям обмена веществ, ведущим к ухудшению здоровья в особенности после окончания занятий спортом. Травмы, которые получают спортсмены, могут быть настолько серьезными, что нередко ведут к инвалидности.

Таким образом, между ФК и СВД существуют настолько существенные различия, что их скорее нужно относить к разным, а не к одному роду деятельности.

20. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОТДЕЛЬНЫХ ВИДОВ СПОРТА.

Основные вопросы лекции и семинарского занятия.

1. Спортивная гимнастика.

  1. Отдельные виды легкой атлетики.

  2. Лыжные гонки.

  3. Конькобежный спорт.

  4. Велосипедный спорт.

  5. Гребля.

  6. Плавание.

  7. Спортивные игры.

  8. Тяжелая атлетика.

  9. Борьба и искусственное снижение веса.

  10. Альпинизм и горный туризм.

  1. Спортивная гимнастика.

Гимнастика является эффективным средством физического развития и совершенствования двигательных способностей человека. При занятиях гимнастикой формируются различные двигательные навыки, и совершенствуется ловкость, сила, быстрота.

В гимнастических упражнениях преобладает динамическая работа в сочетании с одновременными статическими усилиями многих мышечных групп. Эти упражнения часто выполняются в необычных условиях опоры. Здесь есть элементы, где максимально проявляется сила, а также присутствуют скоростно-силовые элементы.

Воздействие спортивной гимнастики на организм весьма разнообразно. В отношении двигательного аппарата идет развитие возбудимости мышц, укорочение хронаксии мышц в особенности верхних конечностей. Квалифицированные гимнасты отличаются большой разницей между твердостью и произвольным расслаблением мышц.

Гимнастика оказывает и разнообразное влияние на ЦНС. Прежде всего это выражается в выработке условных рефлексов, связанных с осанкой, прямыми ногами, вытянутыми носками и т. д. Улучшается координация движений, чему способствует выработка двигательных стереотипов, характерных для гимнастики. Занятия гимнастикой способствуют повышению эластичности мышц, вырабатывают способность произвольно менять тонус мышц.

Занятия гимнастикой предъявляют большие требования к двигательному, тактильному, вестибулярному и звуковому анализаторам.

Гимнастические упражнения в связи с кратковременностью требуют относительно небольшого расходования энергии. Но в зависимости от периода подготовки и интенсивности занятий расход энергии может достигать 4000 – 4500 ккал.

Многие гимнастические упражнения выполняются при задержке дыхания. Однако квалифицированные гимнасты правильно сочетают дыхание с мышечной деятельностью и обеспечивают необходимую легочную вентиляцию. Кислородный долг развивается у малоквалифицированных гимнастов вначале довольно большой. Однако по мере увеличения тренированности он уменьшается.

Выполнение гимнастических упражнений предъявляет к сердечно-сосудистой системе весьма специфические требования. Поэтому изменения в функциональном состоянии этой системы происходят своеобразные изменения. У гимнастов не бывает такой брадикардии и гипертрофии сердечной мышцы, как у бегунов или лыжников. При гимнастических упражнениях большое значение имеет перераспределение крови. Выполнение гимнастических элементов сопровождается повышением ЧСС и АД. Например, при выполнении стоек на кистях ЧСС увеличивается на 5 - 20–ударов в минуту, а АД на 5 – 25 мм рт. ст.

  1. Характеристика отдельных видов легкой атлетики.

А) Бег. Бег – это пример циклических упражнений. В зависимости от длины дистанции работа может быть разной интенсивности и мощности.

В процессе тренировки у бегуна формируются и закрепляются относительно однообразные динамические стереотипы нервной деятельности, лежащие в основе техники бега. При беге по гладкой дорожке движения спортсмена несколько изменяются лишь при ускорениях в процессе бега по виражу, а также при финишном броске.

Для достижения высоких результатов в беге большую роль играет подвижность нервных процессов. Бегуну же на длинные дистанции необходима хорошая их уравновешенность. Особых требований к работе анализаторов бег не проявляет. Лишь при беге по пересеченной местности увеличивается значение зрительной и проприоцептивной рецепции.

Двигательный аппарат бегунов на длинные и короткие дистанции приспособлен соответственно к аэробным и анаэробным упражнениям. Общим является то, что у бегунов всех специализаций увеличивается возбудимость и лабильность мышц. Хронаксия наиболее короткая у спринтеров. Бегуны хорошо умеют расслаблять мышцы, причем, это свойство напрямую связано с их тренированностью.

Бег на короткие дистанции осуществляется исключительно за счет анаэробных процессов. Кислородный долг – небольшой, восстановление при этом проходит легко.

При беге на средние дистанции наблюдается комбинация анаэробных и аэробных реакций. Кислородный долг на этих дистанциях значительно увеличивается.

При беге на длинные дистанции преобладают аэробные процессы. Возникает кислородный долг. А вот при беге на сверхдальние дистанции кислородный долг может возникать небольшой, так как у тренированных спортсменов наблюдается истинное устойчивое состояние.

Для бегунов на длинные и средние дистанции характерна брадикардия. Например, у бегунов стайеров в одном из исследований частота сердцебиений в минуту не превышала 48 ударов, а на средние дистанции 56 ударов. Брадикардия у бегунов часто сопровождается синусовой аритмией.

При беге на длинные дистанции вес уменьшается в среднем на 1 – 4 кг за забег.

Б) Прыжки. В легкой атлетике различают прыжки в длину, тройной, в высоту и с шестом. Все эти упражнения относят к ациклическим упражнениям. Координация двигательной деятельности при прыжках очень сложна.

При выполнении прыжков главную роль играет проприорецепция, особенно, большое значение имеют импульсы от проприорецепторов шеи.

При прыжках вегетативные сдвиги небольшие, что связана с кратковременностью их выполнения.

В) Метания. Среди легкоатлетических метаний различают метания копья, диска, молота и толкание ядра. Все метания являются ациклическими упражнениями скоростно-силового типа. Силовой компонент имеет особенно большое значение при метании молота и толкании ядра. При метаниях различных снарядов движения неодинаковы. Но все они имеют соей целью сообщить снаряду максимальную скорость и обеспечить правильное направление его полета.

Движения при метаниях предъявляют высокие требования к работе двигательного, вестибулярного и зрительного анализатора.

Для метателей характерна высокая возбудимость и лабильность скелетных мышц. в процессе тренировки у метателе происходит снижение реобазы и хронаксии скелетных мышц и происходит сближение этих показателей у основных мышц, участвующих в выполнении движений.

У метателей не наблюдается больших вегетативных сдвигов. Расход энергии невелик и возрастает лишь при многократном повторении движений.

  1. Лыжный спорт (гонки на лыжах).

Наиболее распространенными дистанциями в лыжных гонках являются 5 и 10 км для женщин и 10, 15, 30, 50 для мужчин. По мере увеличения длины дистанции интенсивность работы гонщика несколько снижается. Однако интенсивность зависит и от рельефа местности, а также от погодных условий.

Передвижение на лыжах различными способами является циклической динамической работой.

Лыжные гонки требуют развития общей и скоростной выносливости, а также хорошей координации. Правильная техника обеспечивает экономичность двигательной деятельности и снижение потребления кислорода на 15 –20 %.

Для лыжников гонщиков наибольшее значение имеют проприоцептивные анализаторы. Высокие требования предъявляются так же к зрительному анализатору.

Бег на лыжах выполняется при участии всех основных мышц тела. Поэтому у лыжников, как правило гармонично развита скелетная мускулатура.

При лыжных гонках очень велик расход энергии. В среднем за 1 минуту работы на дистанции он составляет около 20 ккал. Суммарный расход энергии может достигать от 4000 до 5000 ккал в зависимости от длины дистанции и интенсивности работы. Поэтому большое значение в тренировочном и соревновательном процессе играет режим питания.

Весьма большое значение играет приучение лыжника правильно дышать. У лыжников повышена ЖЕЛ в среднем до 5л. Легочная вентиляция повышается в среднем до 60-80 л. Потребление кислорода при соревновательной скорости достигает 4- 5 л/мин, что составляет 85 – 90 % их МПК. При этом, чем больше МПК лыжника, тем выше его соревновательная скорость. Для хороших результатов в соревнованиях лыжнику нужна также высокая анаэробная производительность.

Суммарный кислородный долг при беге на лыжах очень велик. На дистанциях 30 и 50 км он достигает сотен литров.

Тренированные лыжники, как правило, отличаются резко выраженной брадикардией. В состоянии покоя ЧСС у них колеблется от 44 до 49 уд/мин. у мужчин, а у женщин и того меньше – 32 – 45 уд/мин. В 90% случаев брадикардия у лыжников сопровождается синусовой аритмией. АД в состоянии покоя в пределах нормы.

За прохождение дистанции лыжник теряет от 0.5 кг до 5 кг веса, главным образом за счет потерь воды.

Низкая температура окружающей среды при беге на лыжах вызывает усиленную теплоотдачу. Повышенная теплопродукция обусловлена включением в работу больших количеств мышечных масс при работе лыжника.

  1. Конькобежный спорт.

Скоростной бег на коньках – циклическая динамическая работа. В зависимости от длины дистанции он может быть субмаксимальной мощности (500, 1000, 1500м) и около максимальной мощности (5000 и 10000 м). Тренировка к скоростному бегу развивает быстроту и скоростную выносливость.

Для бега на коньках необходимо уменьшить сопротивление воздуха. Поэтому телу конькобежца придается максимально горизонтальное положение. Поддержка наклонной позы требует подавления выпрямительных рефлексов.

В связи с наклонным положением тела мышцы конькобежца находятся в статическом напряжении. Для скоростного бега на коньках характерна длительная статическая работа одних мышц и длительная динамическая работа других.

Для конькобежцев характерно хорошее развитие вестибулярной, зрительной, тактильной и проприоцептивной рецепции. Именно эти рецепторы обеспечивают сохранение равновесия, особенно, при прохождении виражей.

Суммарный расход энергии при беге на длинные дистанции достигает нескольких сот ккал, а при беге на короткие дистанции он несколько меньше.

Легочная вентиляция при беге на коньках достигает 100 –200 л/мин., а потребление кислорода 4 –5,5 л/мин. Кислородный долг значителен, причем, особенно велик на коротких дистанциях.

Для конькобежцев характерна брадикардия покоя. В покое ЧСС составляет 40 - 50 ударов в минуту. В процессе бега ЧСС резко увеличивается и может достигать 180 – 200 ударов в минуту, а при финишном броске даже – 220 ударов в минуту.

Сердце у конькобежцев нередко гипертрофированно. Гипертрофия левого желудочка наблюдается в 46% случаев, а обоих в 19%. Это явление имеет прямую зависимость от стажа тренировки.

Концентрация молочной кислоты в крови при беге на коньках возрастает.

Бег на коньках значительно воздействует а функции почек. Кислотность мочи после бега бывает резко увеличенной, нередко в моче появляется белок.

5. Велосипедный спорт.

В двигательной деятельности велосипедиста преобладает динамическая циклическая работа. Мышцы нижних конечностей при этом совершают динамическую циклическую работу, мышцы же рук и спины статически напряжены.

В зависимости от длины дистанции езда на велосипеде относится к работе различной интенсивности. Максимальная интенсивность достигается на очень коротких дистанциях 200 и 500 метров, а по мере роста длины дистанции интенсивность падает. При тренировке гонщика на любых дистанциях необходимо уделять внимание развитию быстроты, скоростной и общей выносливости, то есть повышению как анаэробной, так и аэробной производительности.

Рабочая поза велосипедиста характеризуется наклонным положением туловища, что очень важно для уменьшения сопротивления воздуха, которая возрастает по мере увеличения скорости. Сохранение наклонного положения туловища в течение длительного времени утомительно. Поэтому зачастую на длинных дистанциях посадка гонщика более высокая, чем на коротких. Наиболее распространен наклон туловища равный 25 - 41˚ при езде по шоссе и 18 - 22˚ при езде по треку.

Низкая посадка велосипедиста требует длительного статического напряжения мышц туловища, что несколько затрудняет дыхание.

В связи с особенностями посадки гонщика при занятиях велосипедным спортом могут возникать нарушения осанки. Они обусловлены патологическими изменениями в структурах тел позвонков и хрящевых дисков. Нарушается и анатомическая кривизна позвоночного столба. Эти изменения являются, как правило, результатом неправильной организации тренировки, особенно при ранней специализации без должной общей физической подготовки.

Главным при обучении езде на велосипеде является умение сохранять равновесие. Это обеспечивается соответствующим распределением мышечного тонуса на основе импульсов от зрительных и проприоцептивных рецепторов.

Влияние велосипедного спорта на вегетативные функции организма не имеет каких-либо специфических особенностей. Следует лишь отметить, что своеобразная поза гонщика и длительное статическое напряжение больших групп мышц несколько затрудняет деятельность органов дыхания и кровообращения.

У велогонщиков, несмотря на затруднения в дыхании, очень большая легочная вентиляция, которая может достигать 120 л и более в минуту, а поглощение кислорода 5 и более л/мин.

Для велогонщиков характерна брадикардия покоя – ЧСС 45 – 50 ударов в минуту. На подъемах уровень ЧСС возрастает до 190 уд/мин. АД находится в пределах нормы.

Потери веса велогонщиков в зависимости от длины дистанции колеблются от 300г до 1800 г.

6.Гребля.

Гребной спорт в зависимости от типа строения лодок подразделяется на академическую, народную и байдарочную греблю.

Как и другие виды гребного спорта академическая гребля является динамической, циклической работой преимущественно околомаксимальной и максимальной интенсивности. Работу гребца можно характеризовать как скоростно-силовую работу.

Гребля предъявляет большие требования к анализаторам, прежде всего, мышечному чувству, осязанию, зрению, вестибулярному аппарату, слуху.

Движения гребцов в распашных лодках асимметричны, что приводит к неодинаковому развитию правой и левой сторон тела, а иногда к искривлению позвоночника. Изменения при этом чаще всего локализуются в районе 6 – 8 грудного позвонка. Тела позвонков и хрящевые диски этого одела позвоночника при работе гребцов испытывают наибольшее давление. Изменения в позвоночнике особенно часто возникают при ранней специализации без наличия общей физической подготовки. Важным средством профилактики искривления позвоночника у гребцов являются корригирующие упражнения. С этой целью может быть использована гребля в лодках с парными веслами или гребля в распашных лодках попеременно на загребной и баковой сторонах.

Этот вид спорта оказывает очень большое воздействие на внутренние органы.

Расход энергии в гребле большой около 300 ккал на 1.5 км.

Своеобразная скоростно-силовая работа при гребле обусловливает особый характер дыхательных движений: задержка дыхания совпадает с активной фазой работы, то есть проводкой весел в воде. Вдох при этом типе дыхания осуществляется вначале проводки. Глубокий вдох производится при подъеме и заносе весла.

Для повышения работоспособности гребцов необходимо развитие анаэробной и аэробной производительности. Кислородный запрос при гребле на 2 км составляет 50 –60 л, а кислородный долг равен 20 – 30% от запроса.

У гребцов нередко наблюдается гипертрофия миокарда. Имеется также брадикардия: ЧСС покоя в среднем равна 40 –50 ударов в мин. На финише ЧСС может повышаться до 220 уд/мин.

7. Плавание.

Плавание по структуре – динамическая циклическая работа. Плавание на дистанциях 100 и 200 м обычно относят к работе субмаксимальной мощности, но по мере уменьшения дистанции мощность падает. Так плавание на 1500 м можно считать работой большой мощности.

Особенности плавания связаны с особенностями водной среды. Кроме того плавание происходит в горизонтальном положении и при уменьшении веса пловца, которое связано с погружением в воду. Эти обстоятельства уменьшают нагрузку на мышцы.

В то же время тело пловца испытывает гидравлическое давление. Например, на глубине 10 см оно составляет 10 г на 1 кв. см. Сопротивление воды, которое должен преодолевать спортсмен, возрастает по мере увеличения скорости плавания. например, при плавании на 400м со временем 5 мин. тело пловца испытывает сопротивление 4,1 кг, а при плавании на 100 м за 58,8 сек это сопротивление возрастает до 11,5 кг.

Плавучесть тела зависит от плотности, которая уменьшается при вдохе и увеличивается при выдохе.

Движения в необычной среде вызывает у человека некоторое затруднение при формировании динамических стереотипов, лежащих в основе двигательных навыков.

У пловцов в процессе тренировки формируется особое комплексное восприятие различных раздражителей, называемое "чувство воды". Решающую роль здесь играют тактильные, температурные, проприоцептивные и вестибулярные рецепторы.

В процессе тренировки у пловцов значительно развивается сила мышц. Причем развитие мышц рук и ног идет более гармонично, чем, например, у легкоатлетов.

При плавание достаточно велик расход энергии, так как пребывание в воде сопровождается большой теплоотдачей. Причем, при разной скорости и способах передвижения в воде отмечается различная величина расхода энергии. Наибольший расход энергии наблюдается при проплыве дистанции вольным стилем и баттерфляем, а при плавании на спине и брасом расход энергии несколько меньше.

Пловцы имеют большую емкость легких 6 – 7 л. До 6 л возрастает и МПК.

Спортивное плавание предъявляет серьезные требования к органам кровообращения. Однако, при плавании имеются некоторые факторы, облегчающие деятельность сердца. В частности, почти полное отсутствие статического напряжения скелетных мышц и их сокращения, сочетающегося с глубоким дыханием.

8.Спортивные игры.

По типу спортивные игры – это нестандартно-переменные упражнения. При спортивных играх производится, главным образом, скоростно-силовая работа.. Статические напряжения в спортивной игре встречаются редко. Они кратковременны и выражены не резко.

Спортивные игры способствуют развитию быстроты, силы и специальной выносливости в работе с переменной интенсивностью.

Разные спортивные игры имеют различную продолжительность, проводятся на площадках разных размеров, по различным правилам, при наличии различного числа игроков в командах. Все это обусловливает разную степень физиологических сдвигов, возникающих при игре и различную длительность восстановления. При этом, чем больший удельный вес имеет в игре бег, тем относительно резче выражены сдвиги в состоянии соматических и вегетативных функций.

При игре в футбол, в связи с большими размерами поля, бег имеет важнейшее значение для результативности игры. Скоростной бег при этом осуществляется лишь с небольшими интервалами, что требует развития анаэробной производительности. Наряду с этим футболисту необходима и высокая аэробная производительность, так как на протяжение игры ему приходится пробегать в общей сложности до 8 – 10 км.

При игре в баскетбол, хоккей с шайбой, проводимых на небольших относительно полях, бег имеет большое значение. Однако здесь он производится на меньших отрезках пути и с более частыми остановками.

Одна и та же игра в каждом конкретном случае может вызвать вегетативные реакции разной степени. Это зависит от темпа игры, соотношения сил между командами, тренированности игроков и т. д.

Большинство спортивных игр требует сложной координации движений. Сложность игровой деятельности увеличивается в связи с тем, что многие элементы игры осуществляются во время движения. У квалифицированных игроков стереотипно и автоматизировано производятся не только технические приемы, но и многие тактические действия, что необходимо для решения более сложных тактических задач.

Игрок должен уметь применять различные приемы в различных условиях игры.

Таким образом в игре важна не только стереотипная деятельность, но и творческая деятельность, обеспечивающая создание новых форм движений. У представителей разных спортивных игр хорошо скоординированы мышцы, а они обладают высокой степенью лабильности, то есть быстро реагируют на любые изменения темпа игры.

Спортивные игры предъявляют высокие требования к различным анализаторам, в особенности к зрению, слуху и проприоцептивному. Большое значение имеет и развитие вестибулярного аппарата.

У квалифицированных баскетболистов, волейболистов, футболистов, хоккеистов наблюдается гипертрофия сердца и брадикардия покоя.

Тренировочные и соревновательные игры сопровождаются уменьшением веса тела. За игру футболисты в среднем теряют 2 кг, теннисисты 2 – 3 кг, волейболисты до1,5 кг.

9.Тяжелая атлетика.

Работа тяжелоатлета имеет динамический силовой характер. При удержании штанги на груди и при фиксации веса атлет испытывает статическое напряжение.

Тяжелая атлетика, главным образом, развивает силу скелетных мышц и адаптирует органы дыхания и кровообращения к силовой работе. Тренировка штангиста ведет не только к развитию силы, но и быстроты и силовой выносливости.

Движения штангиста кратковременны и сложны по координации. Большой вес и лучшее развитие силы позволяет штангистам тяжелого веса поднимать большие грузы по сравнению со спортсменами более легких категорий. Но их относительная сила, высчитанная на 1 кг веса тела, часто оказывается меньшей, чем у спортсменов легкого веса. Это объясняется тем, что сила мышц зависит не только от их строения, но и от их иннервации. наибольший вес поднимается спортсменами во время толчка.

В течение тренировки и соревнований тяжелоатлеты многократно повторяют подъемы штанги. Поэтому суммарный объем работы у штангистов очень большой. Средний прирост силы составляет 40 – 60 % исходной величины.

Увеличение силы обусловлено не только местными морфологическими и функциональными изменениями, но и, главным образом, совершенствованием деятельности иннервирующих их нервных центров. Твердость мышц в состоянии покоя и при произвольном напряжении у штангистов по сравнению со спортсменами других специальностей больше. Способность мышц к произвольному расслаблению несколько понижена.

Гиперфункция скелетных мышц часто сопровождается у штангистов увеличением веса тела (иногда на 15 – 30 кг). Это происходит в основном за счет увеличения "тощей" массы тела, а не жировой ткани.

При поднимании штанги большие требования предъявляются к двигательному и вестибулярному анализаторам.

Расход энергии при поднимании штанги, высчитанный на единицу времени, очень велик. Суммарный расход энергии составляет около 500 ккал за 1 час работы.

Поднимание штанги производят, как правило, при задержке дыхания. Происходящее при этом повышение внутригрудного давления рефлекторно увеличивает силу сокращения мышц. Особенности дыхания при подъемах штанги зависят от квалификации штангиста.

Брадикардия и гипертрофия сердца у тяжелоатлетов наблюдается лишь в редких случаях. АД повышается при работе на 10 – 20 мм рт. ст.

10. Борьба и искусственное снижение веса.

Различные виды единоборств характеризуются нестандартными ациклическими движениями переменной интенсивности и различной длительности. Соответственно силовая и скоростно-силовая работа чередуется при этом со статическими напряжениями.

Тренировка борца обеспечивает развитие у него разнообразных специфических двигательных навыков, а также силы, быстроты, ловкости и специфической выносливости.

Большие требования борьба предъявляет к подвижности нервных процессов, а проявление силы требует значительной концентрации возбудительных процессов в соответствующих двигательных центрах.

Борцам необходимо развитие проприоцептивной чувствительности. Работа зрительного анализатора менее значима.

Борцы характеризуются хорошим развитием мускулатуры и повышенной возбудимостью мышц.

Расход энергии у борцов очень большой: за 1 минуту схватки он достигает 20 ккал.

Квалифицированные борцы могут произвольно регулировать дыхание. В момент статических напряжений происходит задержка дыхания. Кислородный долг может достигать у борцов значительной величины.

У борцов не наблюдается значительной брадикардии. Во время схваток пульс может подниматься до 200 ударов, а артериальное давление до 180 мм рт. ст.

После напряженных схваток в моче может появляться белок и повышаться концентрация кислых продуктов.

Искусственное снижение веса. Соревнования борцов боксеров, штангистов проводятся по определенным весовым категориям. Поэтому важной проблемой в этих видах спорта является слежение за весом.

Часто в практике этих видов спорта используется искусственное снижение веса. Для этого применяют специальные диеты, паровую баню, светотепловые ванны.

Применение диет с ограниченным содержанием углеводов и солей обеспечивает уменьшение веса в течение 2 суток на 2 – 3,5 кг.

Пользование баней способствует быстрому и значительному снижению веса тела. При этом необходимо учитывать, что длительное (до 25 – 35 минут) пребывание в парной при температуре около 55˚ С, сочетаемое с ограниченным приемом жидкости, часто приводит к ухудшению самочувствия, общей слабости, беспокойному сну, повышению возбудимости нервной системы, учащению пульса, повышению АД. Все это снижает работоспособность. Кратковременное пользование баней (до 15 минут) не вызывает неблагоприятных явлений, но менее эффективно для сгонки веса.

Для искусственного снижения веса можно также пользоваться воздушной баней (сауной) и горячим душем. Кроме того, рекомендуют светотепловые ванны, которые не вызывают неблагоприятных изменений в организме и почти не снижают его работоспособности. Этот способ дает снижение до 2 кг и более.

Наиболее физиологически целесообразным средством снижения веса тела является продолжительная физическая работа в теплой одежде. Однако непосредственно перед соревнованиями такой способ снижения веса вреден, так как ведет к упадку сил.

Следует отметить, что в любом случае, снижение веса тела в короткие сроки ведет к снижению работоспособности, нарушает нормальную работу органов и систем органов. Поэтому за весом следует следить постоянно во время тренировочного периода.

11. Физиологическая характеристика альпинизма и горного туризма.

Альпинизм и горный туризм без преувеличения можно назвать экстремальными видами спорта. Риск, связанный с походами в горных условиях и восхождениями на вершины усугубляется теми условиями, в которых приходится находиться спортсменам.

Атмосферный воздух имеет значительный вес, который определяет барометрическое давление. Он сжимается под собственным весом, поэтому его давление и плотность наибольшие на поверхности Земли (на уровне моря), уменьшаются с высотой. Снижение барометрического давления с высотой создает гипобарические условия. Это приводит к снижению парциального давления кислорода. Этот фактор играет для человека, находящегося на большой высоте решающую роль, так как создаются условия гипоксии – кислородного голодания.

Вместе с тем на высоте уменьшается внешнее сопротивление воздуха, что при не слишком большой высоте 2500 – 3000 м облегчает физическую работу. В то же время, чем больше высота, тем ниже температура воздуха. По мере подъема температура может уменьшаться на 6,5 ˚ С через каждые 1000м вплоть до высоты 11 км. На высоте также уменьшается относительная влажность, что ведет к обезвоживанию организма.

В результате снижения парциального давления кислорода в артериальной крови развивается гипоксемия, то есть пониженное содержание кислорода в крови, а затем развивается гипоксия тканей.

Еще одним эффектом влияния высоты можно назвать снижение МПК. Уже на высоте 1500 м МПК начинает снижаться. А далее снижение этого показателя снижается на 1% через каждые 100 м высоты. На высоте 2000 – 3000 м уровень МПК снижается в среднем на 15 %, на высоте 3000м на 20 %, на 4000м на 30%.

Снижение уровня МПК на больших высотах ведет поначалу к снижению выносливости. Но затем уровень выносливости по мере акклиматизации к условиям высокогорья повышается.

В горах начинают действовать несколько компенсаторных механизмов, что способствует акклиматизации.

  1. Увеличение вентиляции легких.

  2. Повышение кислородной емкости легких: выбрасывание в кровоток депонированной крови и депонированных эритроцитов, отличительной чертой которых является более высокое содержание гемоглобина.

  3. Увеличение кровоснабжения органов тела.

Однако бывает так, что компенсаторные механизмы не могут предотвратить развитие гипоксии. Результатом этого является развитие синдрома, называемого "горная болезнь". Она выражается в ряде симптомов:

  • в нервной системе возбуждение начинает преобладать над торможением;

  • нарушаются функции дыхания, что выражается в возникновении одышки;

  • изменения в сердечно-сосудистой системе вызывает головокружение, носовые кровотечения, шум в ушах, ощущение пульсации сосудов и т. д.

  • снижение остроты зрения ("снеговая слепота"), обоняние ухудшается вплоть до аносмии, изменяется ощущение вкуса.

Но при правильном подходе и понимании ситуации после "горной болезни" наступает адаптация к высоте. Акклиматизация в высокогорье происходит благодаря двум физиологическим механизмам: 1) повышение доставки кислорода к тканям; 2) приспособление тканей к существованию при пониженном содержании кислорода.

Особый интерес с точки зрения физиологии представляют восхождения на высоты свыше 7000м. Такие сверхвысокогорные восхождения требуют от спортсмена максимального волевого напряжения и сопровождаются резкими функциональными изменениями. Особенно сильно меняется работа сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Само восхождение совершают медленно. На один шаг приходится несколько дыханий: после 8000 м – 2 –3, а после 8380м 8 – 10 дыханий. За час подъема альпинисты максимально преодолевали 33 м (!). Поэтому при сверхвысокогорных восхождения альпинисты чаще всего используют кислородные приборы и систему промежуточных лагерей. Эта тактика позволяет преодолевать объективные трудности такого восхождения.

Приложение 1.

Проблема допинга в спорте высших достижений.

За последние годы допинговые скандалы стали обычным делом. Многие люди далекие от спорта довольно скептически относятся к тому, что в наше время можно достичь каких-нибудь результатов в спорте без фармакологии.

Допингом принято считать фармакологические препараты, которые оказывают влияние на спортивный результат, нанося при этом вред здоровью спортсмена. Даже если вред не очевиден на данный момент, он может стать очевидным через какое-то время.

В настоящее время в список запрещенных препаратов внесено несколько сотен наименований. При этом не имеет значения, как влияет данный препарат на конкретный результат в конкретном виде спорта.

Все препараты можно разбить на несколько групп.

  1. Препараты, влияющие на нервную систему. В эту группу внесены препараты, как возбуждающие нервную систему, так и тормозящие. Как правило, их применяют перед соревнованиями. Вред от этих препаратов очевиден, так как они могут расшатать нервную систему, вызвать привыкание. К этой группе вполне можно отнести транквилизаторы, наркотики, алкоголь.

  2. Препараты, влияющие на обмен веществ. Сюда относят многие гормональные препараты, которые способствуют росту мышечной массы, прежде всего, печально знаменитые анаболические стероиды. Эти препараты могут вызвать нарушение обмена веществ с непредсказуемыми последствиями. Кроме того, один из побочных эффектов хорошо известен – импотенция, так как большинство этих препаратов либо экзогенные мужские половые гормоны, либо их аналоги, которые подавляют работу половых желез. У женщин эти препараты вызывают маскулинизацию, то есть такое изменение гормонального фона, когда женщина становится больше похожей на мужчину. Маскулинизация часто ведет к бесплодию.

  3. Препараты, влияющие на разные формы выносливости. К этой группе, например, относят препараты, меняющие формулу крови, увеличивающие количество эритроцитов в крови и содержание гемоглобина в ней. Эти препараты довольно трудно обнаружить, так как их применение может быть проведено задолго до соревнований. Поэтому у допинг контроля вызывает подозрение само увеличение в крови эритроцитов или гемоглобина. Эта позиция вызывает больше всего нареканий у тренеров и спортсменов, так как указанное повышение может быть, во-первых, результатом тренировки в горах, а, во-вторых, у ряда людей от природы эти показатели высокие. Поэтому контроль по этой группе проводится в динамике, то есть пробы берутся в разное время года и суток. Многие спортсмены жаловались, что их будили даже ночью.

  4. К этой группе относятся препараты, которые допингом сами не являются, но могут маскировать его присутствие в организме. К этой группе относятся ,например, диуретики, то есть препараты, способствующие эвакуации допинга из организма.(В частности дисквалификация наших чемпионок по художественной гимнастике на год Кабаевой и Чащиной – это результат того, что у них в крови обнаружили именно такой запрещенный препарат – фурасимид).

Проблема допинга в большом спорте имеет также нравственный аспект. Принципы "чистой игры" не позволяют его применение. Однако, современный профессиональный спорт требует от спортсменов такого напряжения всех сил, а ставки (не только в переносном, но и в буквальном смысле этого слова) так высоки, что мало кто обращает на это внимание, когда на кону стоит победа в престижных соревнованиях, сулящая выгодные рекламные контракты и безбедное существование. Порой это единственный способ пробиться в этой жизни, стать богатым и знаменитым.

Многие люди предлагают легализовать допинг. Но не сделает ли это спорт еще менее честным и прозрачным? Только будущее даст ответ на этот вопрос. Сейчас на борьбу с допингом тратятся гигантские средства. Порой представляется, что гонка изобретателей допингов и их преследователей никогда не кончится, так как выгодна и тем и другим. Не погубит ли допинг большой спорт – вот главный вопрос, на который нет пока однозначного ответа.

Приложение 2.

ЭКЗАМЕНАЦИОННЫЕ ВОПРОСЫ ПО КУРСУ ФИЗИОЛОГИИ.

Вопросы для хорошистов и троечников.

  1. Основные физиологические понятия. Предмет физиологии.

  2. Регуляция функций в организме. Системы органов функциональные системы организмов.

  3. Пищеварение в ротовой полости.

  4. Пищеварение в желудке.

  5. Пищеварение в кишечнике.

  6. Регуляция пищеварения.

  7. Общие представления о строении крови. Функции крови.

  8. Перенос газов кровью.

  9. Свертывание крови.

  10. Заживление ран.

  11. Иммунная система человека.

  12. Строение сердца и сердечный цикл.

  13. Гемодинамика. Артериальное давление.

  14. Внешнее дыхание. Газообмен в легких.

  15. Газообмен в тканях.

  16. Регуляция дыхания.

  17. Выделение. Работа почек.

  18. Потоотделение.

  19. Температура тела и теплообразование.

  20. Роль клеточных мембран и ионов калия и натрия в возникновении неравного импульса.

  21. Физиология мышечного сокращения.

  22. Физиология элементарных нервных структур: нейроны, синапсы, свойства неравных центров, парабиоз.

  23. Физиология спинного мозга.

  24. Физиология таламуса, гипоталамуса, среднего и продолговатого мозга.

  25. Центральная регуляция движений, мозжечок.

  26. Соматорецепция и проприорецепция.

  27. Сенсорная система зрения.

  28. Сенсорная система звука.

  29. Физиология обоняния и вкуса.

  30. Вестибулярный аппарат.

  31. Роль сенсорных систем в управлении движениями.

  32. Вегетативная нервная система и управление движениями.

  33. Роль эндокринных желез в процессе управления движениями.

  34. Классификация рефлексов.

35.Двигательный акт как автоматизированный акт.

Вопросы для отличников, хорошистов и троечников.

  1. Классификация различных видов упражнений.

  2. Циклические упражнения.

  3. Ациклические упражнения.

  4. Предстартовое состояние и разминка.

  5. Врабатывание.

  6. Устойчивое состояние и утомление.

  7. Восстановительные процессы.

  8. Физиологическая характеристика вида спорта (по выбору студента).

  9. Общие физиологические закономерности занятий физической культурой и спортом.

  10. Изменения антропометрических показателей развития: рост, вес.

  11. Акселерация: проблемы и причины.

  12. Возрастные изменения скелета.

  13. Возрастные изменения скелетных мышц.

  14. Физиологические возрастные изменения скелетных мышц.

Критические периоды развития движений. Физиологические основы обучения движениям.

Приложение 3.

Вопросы по физиологии для государственного экзамена.

  1. Дайте физиологическую характеристику одного из видов спорта (по выбору студента).

  2. Приведите примеры циклических упражнений. Какие циклические упражнения при занятиях своим видом спорта вы используете.

  3. На чем основана физиологическая классификация ациклических упражнений. Встречаются ли ациклические упражнения при занятиях своим видом спорта?

  4. К общим физиологическим закономерностям занятиями физической культурой и спортом относятся: тренировочные эффекты, пороговые нагрузки, обратимость, тренируемость. Как на практике реализуются эти закономерности? Опишите тренировочный процесс с этой точки зрения.

  5. Дайте физиологическую характеристику предстартового состояния. Как может повлиять разминка на изменение этого состояния?

  6. В чем состоит физиологический смысл восстановительных процессов? Какие восстановительные мероприятия применяются лично вами?

  7. Какие положения тела вам известны? Охарактеризуйте осанку. Как физические упражнения могут влиять на формирование осанки? Приведите примеры зависимости формирования осанки от занятий определенным видом спорта. Что нужно сделать, чтобы избежать негативных последствий?

  8. Почему разными видами спорта лучше начинать заниматься в разном возрасте? Обоснуйте свой ответ с точки зрения анатомо-физиологических качеств организма.

  9. Какие препараты могут считаться в спорте допингом? Что бы вы лично сделали для борьбы с этим злом?

  10. К каким физиологическим изменениям в организме ведут занятия массовой физической культурой, и в чем принципиальные отличия между ФК и спортом высших достижений?

СОДЕРЖАНИЕ.

Раздел 1. Основные физиологические процессы и общая возбудимость тканей………………………………………………………………………………………стр. 1.

Тема 1. Физиологические принципы регуляции и возникновение нервного импульса…стр. 1.

§ 1. Принципы регуляции и работы организма………………………………………...стр.1.

§ 2. Молекулярное строение клеточной мембраны…………………………………….стр.2.

§ 3. Потенциал покоя……………………………………………………………………..стр. 3.

§ 4. Потенциал действия………………………………………………………………….стр. 3.

§ 5. некоторые понятия физиологии возбуждения…………………………………...…стр.. 4.

Тема2. Физиология мышечного сокращения……………………………………………………стр. 5.

§ 1. Молекулярное строение скелетных мышц…………………………………………..стр.5.

§ 2. Теория скользящих нитей. Снабжение мышцы энергией………………………… стр. 5.

§ 3. Одиночное сокращение и тетанус…………………………………………………… стр.6.

§ 4. Сила сокращения мышцы……………………………………………………………. стр.6.

§ 5. Особенности гладких мышц…………………………………………………………. стр. 7.

Тема 3. Физиологические особенности элементарных нервных структур…………… стр. 8.

§ 1. Нейрон нервные волокна и их функционирование……………………………… стр. 8.

§ 2. Синапсы……………………………………………………………………………… стр.8.

§ 3. Свойства нервных центров…………………………………………………………. стр. 9.

§ 4. Механизмы торможения…………………………………………………………….. стр. 9.

§ 5. Парабиоз……………………………………………………………………………… стр. 10.

Раздел 2. Физиология нервной системы………………………………………………стр. 11 .

Тема 4. Физиология спинного и головного мозга…………………………………….. стр. 11.

§ 1. Физиология спинного мозга……………………………………………………… стр. 11.

§ 2. Продолговатый мозг………………………………………………………………. стр. 12.

§ 3. Средний мозг………………………………………………………………………. стр. 12.

§ 4. Физиология таламуса……………………………………………………………… стр. 12.

§ 5. Физиология гипоталамуса………………………………………………………… стр. 13.

§ 6. Ретикулярная формация и лимбическая система……………………………….. стр. 13.

§ 7. Мозжечок…………………………………………………………………………. стр.. 13.

§ 8. Подкорковые ядра………………………………………………………………… стр. 14.

Тема 5. Физиология эмоций и больших полушарий……………………………………… стр. 15.

§ 1. Физиология эмоций……………………………………………………………… стр. 15.

§ 2. Функциональная структура больших полушарий……………………………… стр. 15.

§ 3. Сенсорные и двигательные зоны коры…………………………………………. стр. 16.

§ 4. Ассоциативные зоны коры………………………………………………………. стр. 16.

§ 5. Асимметрия больших полушарий ……………………………………………… стр. 17.

Тема 6. Регуляция движений и ВНД………………………………………………………… стр. 18.

§ 1. Регуляция мышечного тонуса и произвольных движений……………………. стр. 18.

§ 2. Управление двигательной деятельностью……………………………………… стр. 18.

§ 3. Двигательный навык……………………………………………………………… стр. 19.

§ 4. Взаимосвязь двигательных и вегетативных функций………………………….. стр. 19.

§ 5. Классификация условных и безусловных рефлексов………………………….. стр. 20.

§ 6. Условия и механизмы образования условных рефлексов……………………… стр. 20.

§ 7. Торможение условных рефлексов………………………………………………. стр.21.

§ 8. Особенности ВНД человека……………………………………………………… стр. 21.

Раздел. 3. Сенсорные и эндокринные системы…………………………………… .стр. 23.

Тема. 7. Сенсорные системы……………………………………………………………… стр. 23.

§1. Сенсорная информация и рецепторы………………………………………… стр. 23

§ 2. Соматосенсорная и проприорецепция……………………………………… стр. 23.

§ 3. Орган зрения………………………………………………………………….. стр. 24.

§ 4. Орган слуха…………………………………………………………………... стр. 25.

§ 5. Физиология обоняния………………………………………………………. стр. 25.

§ 6. Вкусовая рецепция…………………………………………………………. стр. 26.

§ 7. Вестибулярный аппарат……………………………………………………. стр. 26.

§ 9. Органы чувств и коррекция движений…………………………………… стр. 27.

Тема 8. Эндокринная система……………………………………………………….. стр. 28.

.§ 1. Обзор эндокринной системы. Методы изучения гормонов……………. стр28.

§ 2. Механизмы действия гормонов…………………………………………… стр.28.

§ 3. Гипоталамус и гипофиз……………………………………………………. стр. 29.

§ 4. Щитовидная железа и паращитовидные железы………………………… стр. 29.

§ 5. Надпочечники……………………………………………………………… стр. 30.

§ 6.Железы смешанной секреции: поджелудочная и половые……………… стр. 30.

§7 Влияние эндокринной системы на двигательную деятельность………... стр. 31.

Раздел 4. Кровь и кровообращение…………………………………………….. стр. 32.

Тема 9. Строение и функции крови………………………………………………….. стр. 32.

§ 1. Строение крови: плазма крови и эритроциты…………………………… стр. 32.

§ 2. Лейкоциты и тромбоциты…………………………………………………. стр. 33.

§3. Функции крови……………………………………………………………… стр. 33.

§ 4. Транспорт газов кровью…………………………………………………… стр. 34.

§ 5. Свертывание крови……………………………………………………….. стр. 34.

§ 6. Заживление ран…………………………………………………………… стр. 35.

Тема 10. Иммунная система………………………………………………………… стр. 36.

§ 1. Механизмы иммунитета…………………………………………………. стр. 36.

§ 2. Развитие Т-лимфоцитов…………………………………………………. стр. 36.

§ 3. Развитие В- клеток………………………………………………………… стр. 37.

§ 4. Клонально-селекционная теория………………………………………… стр. 37.

§ 5. Типы иммунитета…………………………………………………………. стр. 38.

§ 6. Группы крови……………………………………………………………….. стр. 38.

§ 7. Система интерферона………………………………………………………. стр. 39.

Тема 11. Кровообращение……………………………………………………………… стр. 40.

§ 1. Строение сердца и сердечный цикл………………………………………. стр. 40.

§ 2. Регуляция работы сердца…………………………………………………… стр. 40.

§3, Гемодинамика………………………………………………………………… стр. 41.

§ 4. Артериальное давление……………………………………………………… стр.42.

§ 5. Адаптация кровообращения к физическим нагрузкам…………………… стр. 42.

Раздел 5. Физиология внутренних органов…………………………………. стр. 43.

Тема 12. физиология пищеварения…………………………………………………… стр. 43.

§ 1. Общий обзор строения и функций органов пищеварения…………………. стр. 43.

§ 2.. Пищеварение в ротовой полости………………………………………….. стр. 44.

§ 3. Пищеварение в желудке…………………………………………………….. стр. 44.

§ 4. Пищеварение в тонком кишечнике ………………………………………… стр. 45.

§ 5. Всасывание в тонком кишечнике…………………………………………… стр. 45.

§ 6. Регуляция секреции пищеварительных желез………………………….. стр. 46.

Тема 13. Физиология органов дыхания……………………………………………… стр. 47.

§ 1. Значение и эволюция органов дыхания…………………………………… стр. 47.

§ 2. Газообмен в легких………………………………………………………… стр. 47.

§ 3. Газообмен в тканях……………………………………………………….. стр.48.

§ 4.Возрасные изменения в системе дыхания………………………………. стр. 49.

§ 5.Регуляция дыхания……………………………………………………….. стр. 49.

§ 6. Дыхание в необычных условиях (для сам. изучения)………………….. стр. 50..

Тема 14. Терморегуляция и выделение……………………………………………… стр. 51.

§ 1. Теплообразование и температура тела человека………………………… стр. 51.

§ 2. Роль почек в выделительных процессах…………………………………. стр. 51.

§ 3.Регуляция мочеобразования……………………………………………….. стр. 52.

§ 4. Потоотделение…………………………………………………………….. стр. 53.

Раздел 6. Основы возрастной физиологии…………………………………… стр. 54.

Тема 15. Возрастные изменения показателей физического развития……… стр. 54.

§ 1. Основные возрастные этапы развития детей и подростков…………… стр. 54.

§ 2. Изменения массы тела ребенка и возрастом……………………………. стр. 55.

§ 3. Возрастные изменения роста детей и пропорций тела…………………. стр. 55.

§ 4. Возрастные изменения показателей физического развития……………. стр. 55.

§ 6. Проблемы и причины акселерации ……………………………………… стр. 56.

Тема 16. Возрастные изменения ВНД и психики………………………………… стр. 57.

§ 1. ВНД детей первого года жизни………………………………………….. стр. 57.

§ 2. ВНД и психика детей в возрасте от 1 до 3 лет…………………………. стр. 57.

§ 3. ВНД и психика детей дошкольного возраста…………………………… стр. 58.

§ 4. Изменения ВНД и психики в период учебы в школе………………….. стр. 58.

Тема 17. Возрастные особенности развития опорно-двигательного аппарата…стр. 59.

§ 1. Возрастные особенности развития скелета……………………………. стр. 59.

§ 2. Анатомические особенности роста скелетных мышц…………………. стр. 60.

§ 3. Физиологические особенности роста скелетных мышц……………… стр. 60.

§ 4. Критические периоды развития ОДА………………………………….. стр. 61.

Раздел 7. Основы спортивной физиологии……………………………… стр. 63.

Тема 18. Физиологическая классификация физических упражнений.

Физиологическое состояние спортсмена……………………………………… стр. 63.

§ 1. Общие принципы физиологической классификации упражнений…….стр. 63.

§ 2. Классификация циклических упражнений……………………………… стр. 64.

§ 3. Классификация ациклических упражнений…………………………. стр. 64.

§ 4. Предстартовое состояние и разминка………………………………… стр..65

§ 5. Врабатывание………………………………………………………….. стр. 66.

§ 6. Устойчивое состояние………………………………………………… стр. 66.

§ 7. Утомление……………………………………………………………… стр. 67.

§ 8. Восстановление……………………………………………………….. стр. 68.

Тема 19. Общие физиологические принципы занятий ФК и С…………. стр. 70.

§ 1. Основные функциональные эффекты тренировки………………….. стр. 70.

§ 2. Пороговые тренирующие нагрузки…………………………………… стр. 71.

§ 3. Специфичность тренировочных эффектов…………………………… стр. 71.

§ 3. Специфичность тренировочных эффектов…………………………….. стр. 71.

§ 4.Обратимость тренировочных эффектов………………………………… стр. 72..

§ 5. Тренируемость…………………………………………………………… стр. 73.

§ 6. Принципиальные различия СПВ и ФК…………………………………. стр. 74.

Тема 20. Физиологические характеристики отдельных видов спорта…… стр. 75.

§1. Спортивная гимнастика………………………………………………….. стр. 75.

§ 2. Характеристика отдельных видов легкой атлетики…………………… стр. 75.

§ 3. Лыжный спорт…………………………………………………………… стр. 76.

§ 4. Конькобежный спорт…………………………………………………… стр. 77.

§ 5. Велосипедный спорт…………………………………………………… стр. 77

§ 6. Гребля……………………………………………………………………… стр. 78.

§ 7. Плавание………………………………………………………………….. стр. 79.

§ 8. Спортивные игры………………………………………………………… стр. 79.

§ 9. Тяжелая атлетика………………………………………………………… стр. 80

§ 10. Борьба и искусственное снижение веса………………………………. стр. 81.

§ 11. Физиологическая характеристика альпинизма и горного туризма…. стр. 82.

Приложение 1. Проблема допинга в спорте высших достижений……. стр. 83.

Приложение 2. Экзаменационные вопросы по курсу физиологии……… стр. 86.

Приложение 3. Вопросы по физиологии для государственного экзамена стр. 88.

1

Смотреть полностью


Похожие документы:

  1. Курс лекций ( для студентов очной и заочной форм обучения) Мутаева И. Ш

    Литература
    ... : курс лекций ( ... ЛЕКЦИЯ №4. Основы техники метаний ………………………………….24 ЛЕКЦИЯ №5. Основы обучения в легкой атлетике ………………………30 ЛЕКЦИЯ №6. Организация и проведение соревнований по ... различия, анатомо-физиологические и ... необходимой частой и ... ин-тов ФК / Под ...
  2. Р. сч 40105810500000010054 гркц гу банка России по Иркутской области г. Иркутск бик 042520001

    Документ
    ... классных руководителей, Учебная часть, совещания при директоре ... -М,2007.(ГРИФ) 0,7 13. Анатомо-физиологические основы физической культуры рабочая 1. Козлов ... спорта (лекции по ТиМФК Прокопьевского техникума ФК) 4 2 4 4 ИФК 1 Курс лекций «Олимпийские ...
  3. Учебно-методический комплекс по дисциплине Специальность 033100 Физическая культура (очное отделение, срок обучения 5 лет)

    Учебно-методический комплекс
    ... курса предусмотрено чтение лекций ... и т.д.) Часто возникает необходимость ... физиологических ... ФК (тренера). Оценивание проводится по ... Анатомия ... Лекции по спортивной метрологии. Основы статистики. Лекция 3. Статистические совокупности и выборочный метод. Лекция ...
  4. Курс 1 сессия Педагогика > Психология Возрастная анатомия, физиология и гигиена > Основы философии История > Физкультура

    Методические указания
    ... работы по дисциплине «Возрастная анатомия, физиология ... основная часть контрольной ... : Курс лекци. - М.: Экзамен, 2007(Гриф). Горелов А.А. Основы философии ... 2. Социально-биологические основы ФК и спорта. ... ). Содержание: Физиологическая и биохимическая ...
  5. Информационн ые материалы по профориентационной работе по направлению подготовки отрасли «Педагогика»

    Документ
    ... и т.п. Анатомы и физиологи ... воинской части по основам военной ... здоровья (Адаптивная ФК) 620017, г. ... нарушений (умственных, физиологических, эмоциональных) ... лекции, вечерние школы, народные библиотеки и театры, народные университеты, профессиональные курсы ...

Другие похожие документы..